百叶窗翅片式作为汽车冷却系统中散热器应用最为广泛的类型,对维持汽车稳定运行具有重要作用。为在百叶窗翅片原始设计基础上进一步提升换热与流动性能,提出了一种新型尖锥形百叶窗翅片结构方案。分析了尖锥形百叶窗翅片中间截面厚度与百叶窗间距渐变量两个参数对翅片性能的影响,在百叶窗中间截面厚度δ1为0.2mm、百叶窗间距递减量为0.06mm时翅片的综合换热性能达到最优。此时,相较于翅片原始模型的综合性能评价因子JF提升了9.07%,有效改善了翅片的综合换热能力。

为了降低发动机冷却风扇的气动噪声值,并保证气动性能不被减弱,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)与计算气动声学(CAA)理论对冷却风扇的气动噪声进行求解,并将气动噪声试验的结果与其对比,验证了该气动噪声计算方法具有可靠性。借助该噪声预测方法,通过正交试验研究各平面叶型参数对风扇噪声性能与气动性能的影响程度及影响趋势。综合分析正交试验分析结果,经Box-Behnken试验拟合出噪声代理模型,求解得到最低噪声参数组合。CFD/CAA联合仿真结果显示,优化后的风扇模型的气动噪声性能和气动性能都有改善,为车辆冷却风扇的参数设计和降噪研究提供了新的思路。