热能动力工程

作者：闫浩洋,孙亚隆,陈江义

单位：郑州大学 机械与动力工程学院,,郑州大学 机械与动力工程学院,,郑州大学 机械与动力工程学院,

关键词：轴流风扇;代理模型;多目标优化;计算流体力学;全压;全压效率

基金：河南省重大科技专项

轴流风扇作为压缩空气储能电机冷却系统的关键部件,其性能直接影响电机的散热效果。为提升散热效果,以轴流风扇在流量27.5m3/s工况下的全压和全压效率为优化目标,以风扇的叶片数量、安装角和旋转角为变量,对风扇结构进行优化。采用拉丁超立方抽样法选取设计点,通过CFD仿真计算样本集,建立了Kriging模型、多项式响应面模型和径向基函数模型,对比三个代理模型的预测精度后,选择Kriging模型,并结合NGSA-Ⅱ算法得到Pareto前沿解集。通过TOPSIS方法寻优得到最优结构,优化后的风扇全压和全压效率分别提升了93.7%和2.1%。进一步研究风扇在多工况下的性能,结果表明优化后风扇在流量20m3/s~32.5m3/s范围内全压和全压效率均得到提升。

来源：2025年第11期

《热能动力工程》期刊编辑部

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