航空电机自冷风扇安装效应气动影响研究

随着多电/全电飞机发展,飞机二次能源电气化程度越来越高。作为电气系统核心部件的电机呈现出小体积、高功率密度的趋势,紧凑电机的散热问题越发严重,自驱风扇冷却系统目前被航空电机广泛使用。以某型航空起发电机轴流风扇冷却系统为研究对象,采用三维计算流体仿真方法分析了孤立风扇以及电机安装后风扇-电机耦合模型中风扇流场和气动特性变化,同时还研究了风扇与电机轴向间距变化的气动性能影响。计算结果表明,电机与风扇部件之间的紧密耦合极大影响了风扇内的流动结构,使得风扇出口截面产生畸变势影响,风扇流场出现叶根回流和叶中通道涡以及角区分离面积扩张,并且随着电机与风扇轴向间距的增加,电机对风扇内流动的影响逐渐接近为流量堵塞效果。