【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及散热风机设计领域，尤其涉及的是一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法。
技术介绍
1、轴流式散热风机用途十分普遍，常应用于轻工、食品、冶金、化工及民用建筑等场所，用来通风换气和加强散热。当叶轮旋转时，气体从进风口轴向进入叶轮，受到叶轮上叶片的推挤而使气体的能量升高，然后流入导叶。然而风机叶片在工作过程中，由于工况复杂多变，叶片会产生一定量的稳态变形和一定幅度的振动位移，针对叶片振动已经有较多的学者讨论了叶片的减振措施，可以加装减振器从而减少振动和噪音，但是这种方法实现较为复杂，难度较高；可以使用叶片穿孔法，但是过大穿孔系数会导致压差降低过快，无法到达设计所需的能量要求。
2、目前对于叶片高速旋转下产生的稳态变形研究较少，由于风机叶片是按照最佳的设计原则来设计的，在工作过程中受到气流作用及高速旋转作用，风机叶片在工作平衡状态下的坐标与初始状态下的坐标存在一定程度上的偏移，导致叶片工作形态与初始设计形态存在差异，无法按照设计时的最优形态进行工作，进而影响其工作性能。大部分学者普遍关注的是对风机叶片形状的最优设计，来达到综合最优性能，忽略了工作平衡状态下的变形问题，因此一直以来没有形成一种对叶片变形的补偿修正方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，以期能够在考虑流体压力与工作稳态变形的情况下对叶片形状进行修正，能够保证叶片工作过程中的形态满足设计要求。。
2、为了实现上述目的，
3、一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：包括如下步骤：
4、s1、将待修正的风机叶形进行数字化得到表征叶形的坐标矩阵a，作为待修正的叶片形状矩阵；
5、s2：对待修正的叶片形状坐标矩阵，在叶片工作的工况条件下进行流体稳态分析计算，获取叶面的稳态压力分布；
6、s3、结合叶面的工况条件，通过静力学分析，分析当压力分布中国的压力加载到叶片上后造成的叶形变形数据，得到变形后叶片形状坐标矩阵；
7、s3、基于变形后叶片形状坐标矩阵与坐标矩阵a作差得到误差矩阵；
8、s4、基于误差矩阵计算得到均方误差数值，当误差小于阈值阈值时，将步骤s2中的待修正的叶片形成坐标矩阵中的坐标信息作为叶片的最终修正后的形状参数；否则进入步骤s5；
9、步骤s5：将步骤s3中得到的变形后叶片形状坐标矩阵中的坐标进行修正得到修正后的坐标矩阵作为新的待修正的叶片形状坐标矩阵，然后返回至步骤s2顺序执行。
10、步骤s1包括：
11、s11：获取待修正散热风机薄叶片模型；
12、s12、构建叶片坐标系，将叶片形状进行坐标量化，得到表征叶形的做个坐标点，基于坐标点建立叶片叶形的坐标矩阵a。
13、步骤s12包括：将构建的薄叶片模型等效为曲面，并以叶片轮毂中心为原点o、平行于叶片伸展方向为x轴方向、垂直于叶片伸展方向为y轴方向、平行于叶片轮毂中心轴方向为z轴方向，建立坐标系oxyz；
14、对叶片等效曲面进行网格离散，离散为n个节点：
15、
16、式中：ai为第i个离散节点的坐标矩阵；xi为节点i在横轴上的值；yi为节点i在纵轴上的值；zi为节点i在竖轴上的值；
17、并且将n个节点坐标存放于叶片期望形态坐标矩阵a中：
18、a＝[a1,a2,…,ai,…,an]。
19、步骤s1还包括，将初始的变形前节点矩阵定义为b0＝a；
20、定义当前节点的迭代次数为k，并初始化k＝1，总的迭代次数为k，则第k-1次迭代变形前节点矩阵为bk-1。
21、步骤s2包括：根据叶片的工况条件，针对第k-1次迭代变形前节点矩阵对应的叶片形状模型，进行流体稳态分析，获取叶面的稳态压力分布，并将压力结果存放于压力分布矩阵p中：
22、p＝[p1,p2,…,pi,…,pn]
23、式中：pi为第i个节点所对应的压力数据。
24、步骤s3包括：结合叶片的工况条件，并将压力分布矩阵p加载到每个变形前节点上，进行静力学分析，得到变形后节点坐标，并将变形后节点坐标矩阵定义为ck。
25、计算第k次迭代节点的误差矩阵ek：
26、ek＝[e1k,e2k,…,eik,…,enk]＝ck-a
27、式中：eik为第k次迭代第i个节点所对应的误差。
28、步骤s4包括求解第k次迭代误差矩阵的均方误差，将误差矩阵中的每一个eik误差进行求解得到均方误差，并将均方误差定义为rms。
29、步骤s5包括：
30、计算第k次迭代第i个节点坐标的修正量uik：
31、
32、则第k次迭代n个节点坐标的修正量为uk：
33、uk＝[u1k,u2k,…,uik,…,unk]
34、修正第k次迭代变形前节点坐标矩阵bk：
35、bk＝bk-1+uk
36、将修正后的第k次迭代变形前节点坐标矩阵bk返回步骤s2中顺序执行。
37、迭代次数k为1或2时，
38、修正量uik：uik＝-eik。
39、本专利技术的优点在于：1、本专利技术提出了一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，根据叶片的工况条件，并考虑流体压力和高速旋转产生的工作稳态变形，基于本专利技术提出的修正量，对热风机叶片形状进行迭代修正，能够保证叶片工作过程中的形态满足设计要求，提高叶片的工作性能。
40、2、本专利技术在迭代过程中基于上一步的修正量，并考虑了每次迭代过程中的误差趋势，来更新下一次迭代的修正量，以便于更快求解得到最终的叶片形状参数，减少了计算求解的次数与周期，提高了风机叶片研发工作的效率。
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1.一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：
3.如权利要求2所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：
4.如权利要求1所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：
6.如权利要求4所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：
7.如权利要求6所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：
8.如权利要求7所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：步骤S4包括求解第k次迭代误差矩阵的均方误差，将误差矩阵中的每一个eik误差进行求解得到均方误差，并将均方误差定义为rms。
9.如权利要求7所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：
10.如权利要求9所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法
...【技术特征摘要】
1.一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：
3.如权利要求2所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：
4.如权利要求1所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正方法，其特征在于：
6.如权利要求4所述的一种燃料电池车用轴流散热风机叶形修正...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢剑伟，邓高明，任远凯，周定华，唐景春，吴勃夫，姜平，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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