新能源汽车热管理系统高速鼓风机研究
能源与动力工程资助企业: 富奥汽车零部件股份有限公司
企业导师: 于占军
指导教师: 陈江平
项目成员: 刘俊明、姚孜书、向展鹏
项目概述
新能源汽车热泵型热管理系统虽然具有节能效果好、显著提高动机纯电续航里程等优点,但结构复杂,制冷剂侧管路、阀件等零部件重量重,占用车内体积大。
为了发挥优势,避免体积大重量重的劣势,重点在于设计开发一款高转速的轴流式风机,使其能满足车辆特性工况或形式循环下热管理系统的冷却需求。
项目目标
1.电机控制算法仿真对比研究:分别建立矢量控制(FOC)与直接转矩控制(DTC)两种仿真控制模型,并联合电机模型进行联合仿真,分析两种控制算法的优点和不足。
2.流场仿真分析与优化设计:建立轴流风机有限元模型,仿真获得轴流风机内部流场的速度场、压力场等信息,合理改变风机结构和叶片参数,提高轴流风机的风机性能和全压效率。
3.声学仿真分析与降噪设计:建立轴流风机有限元模型,仿真获得轴流风机在目标点的噪音强度,并设计一款具有良好效果的扩散消音器,探究孔数量、孔径、孔长度、孔位置四个参数对消音效果的影响,实现降噪目的。
项目成果
1.电机控制算法仿真对比研究:建立了矢量控制(FOC)与直接转矩控制(DTC)两种仿真控制模型并仿真,对比分析了两种控制算法的特点和优劣。
2.高速轴流风机流场仿真分析研究:建立了高速轴流风机的CAD模型,对叶片安装角、叶片数量和叶顶间隙对风机性能的影响展开了研究,最终优化风机模型,显著提高风机效率。
3.高速轴流风机声学仿真分析研究:设计了一款多孔长管扩散消音器,经过有限元仿真证实了它优良的消音效果,并探究了孔径、孔长度、小孔数量、管径偏置对消音效果的定性影响,实现了降噪的目标。