軸流就是與風葉的軸同方向的氣流，如電風扇，空調外機風扇就是軸流方式運行風機，其用途非常廣泛。之所以稱為“軸流式”，是因為氣體平行于風機軸流動。軸流風機主要由風機葉輪和機殼組成，結構簡單但是數據要求非常高。軸流式風機通常用在流量要求較高而壓力要求較低的場合，由此軸流風機的氣動性能成為評判其性能優劣的重要指標。

本文即將展示的是某軸流風機的氣動性能優化的全流程介紹。通過對軸流風機的葉片和風道進行調整優化以提高其流量與效率。

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優化前準備工作：

為了方便對葉片進行調整，建立葉輪的全參數化模型，并將葉片分為六個控制截面來調整參數變化。之后設定參數變化規律或給定算法，在優化軟件中會自動生成不同模型并啟動CFD軟件進行仿真計算。

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優化目標：PQ性能與效率

模型優化過程中，主要分為風道及葉片的調整，調整內容如下：

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優化過程：

首先我們在軟件當中建立全參數化的模型，然后優化軟件設置中的參數以及參數變化范圍，接下來與CFD軟件進行耦合，最后進行全自動的性能優化。其中對于優化參數部分，主要是對扇葉進行優化：有葉片的翼形、弦長、三個方向的角度以及葉片數量，除此之外本次對風道也進行了一定程度的優化。

葉片不同參數下的子午流道壓力分布圖

（壓力分布越均勻其二次流速損失就會越小，氣動性能和效率就會越高）

葉片形狀優化前后對比

優化結果：在所有流量下，優化風扇的靜壓/全壓效率和PQ始終高于原始風扇

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優化操作流程：

第一步：3D參數化建模，

第二步：設置 CFD 流程，

第三步：確定優化的幾何參數，進行DOE并生成樣本庫，

第四步：設置優化目標，并進行優化計算。

詳細操作請見視頻：

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