Методика построения параметрической модели крыльчатки радиатора охлаждения двигателя на основе данных оптического сканирования

Кононов И.Т., Тихонов Е.А.

Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск

Ключевые слова: реинжиниринг, крыльчатка радиатора, терхмерное сканирование, параметрическое моделирование, CFD-моделирование.

Аннотация. Повышение энергоэффективности двигателей внутреннего сгорания лесозаготовительной техники требует совершенствования систем охлаждения, поскольку привод вентилятора в пиковых режимах может потреблять до 8-15% эффективной мощности двигателя. Аэродинамическая оптимизация крыльчатки в связи с этим является актуальной научно-технической задачей, обеспечивающей снижение паразитных потерь и уровня шума. Цель работы – разработка и апробация методики реинжиниринга серийной крыльчатки вентилятора двигателя Д-260 на основе данных трёхмерного сканирования для создания параметрической модели, пригодной для многовариантной газодинамической оптимизации. Объект исследования – серийная полимерная крыльчатка АМК700.001.00.000 диаметром 700 мм с двенадцатью лопастями радиально-осевого типа. Оцифровка выполнялась оптическим 3D-сканером Artec Eva; обработка облака точек – в Ansys SpaceClaim; твердотельная модель одной лопасти строилась по десяти радиальным сечениям; параметризация – в SolidWorks; описание лопаточного венца – в ANSYS BladeGen. Верификация реконструированной поверхности показала, что после корректировки среднеквадратичное отклонение не превышает 0,1 мм, а максимальные локальные погрешности в зонах сложных сопряжений кромок – 0,3 мм, что удовлетворяет требованиям макроскопического CFD-моделирования. Полученная модель пригодна для автоматизированной генерации расчётной сетки и многовариантных численных экспериментов.