[发明专利]一种基于猫头鹰翼羽开发的车用发动机散热风扇

摘要

本发明涉及一种基于猫头鹰翼羽开发的车用发动机散热风扇，该散热风扇是将具有低空气阻力系数、低气动噪声的猫头鹰翼羽特征仿生曲线形状用于散热风扇叶片迎风曲面的设计，将散热风扇叶片曲面纵剖面轮廓曲线应用猫头鹰翼羽纵剖面轮廓曲线、散热风扇叶片准线应用猫头鹰翼羽准线。该叶片结构是基于猫头鹰翼羽开发的仿生型结构，低空气阻力系数、低气动噪声、高散热性能、造型流线、外型美观。

主权项

1.一种基于猫头鹰翼羽开发的车用发动机散热风扇的制造方法，其特征在于：该散热风扇是将具有低空气阻力系数、低气动噪声的猫头鹰翼羽特征仿生曲线形状用于散热风扇叶片迎风曲面的设计，将散热风扇叶片曲面纵剖面轮廓曲线应用猫头鹰翼羽纵剖面轮廓曲线、散热风扇叶片准线应用猫头鹰翼羽准线，具体制造方法是：(1)、将单个猫头鹰翼羽的纵剖面外轮廓曲线与准线绘制于坐标纸上，将坐标纸上曲线经过最小二乘法处理后拟合出猫头鹰翼羽的纵剖面外轮廓曲线方程(1‑1)与准线方程(1‑2) 猫头鹰翼羽的纵剖面外轮廓曲线方程(1‑1)与准线方程(1‑2)均为参数方程，其中，t为参量，相当于对应方程的自变量，x，y分别为对应方程的横坐标与纵坐标；(2)、将单个猫头鹰翼羽的纵剖面外轮廓曲线方程与准线方程导入SolidWorks，并与高速摄像机记录的猫头鹰翼羽特征进行对比优化，确保猫头鹰翼羽纵剖面外轮廓曲线与准线的拟合精度，所述拟合次数为三次；(3)、在SolidWorks中绘制圆柱(O)，其中圆柱外圆半径为60mm，内圆半径为50mm，厚度为10mm，圆柱棱边做圆角处理，圆角半径为2mm；在圆柱内部绘制三角形加强筋，加强筋为结构稳定的等边三角形，筋厚为5mm，对加强筋棱边做圆角处理，半径为1mm；沿圆柱外缘绘制单个散热风扇叶片，叶片结构在叶片从叶尖到叶根方向由猫头鹰翼羽的纵剖面外轮廓曲线方程绘制而成，在叶片顺时针从一侧到另一侧方向由猫头鹰翼羽准线方程绘制而成，具体的绘制方法为叶片前缘一点到叶片后缘相应点形成的曲线沿叶片上缘一点到叶片下缘相应点形成的曲线扫描得到初始的仿生叶片，叶片厚度为1mm；为进一步降低空气阻力系数和气动噪声，提升散热性能，将绘制的初始叶片从俯视方向顺时针扭转20度，之后对叶片边缘与叶尖的邻接部分做圆角处理，圆角半径为15mm，以及对叶片后缘与叶尖的邻接部分做圆角处理，圆角半径为5mm；叶片外缘四周也用圆角过渡，圆角半径为0.25mm；单个叶片绘制完成后沿圆柱(O)外缘以排列组合的方式等角度阵列出其余七个叶片，得到最终的仿生型发动机散热风扇。