I lyset af modsætningen mellem det lave lufttryk i klimaventilatorernes ydeevne og kravet om stor luftvolumen og lav støj under brug, valgte denne undersøgelse en prototype med aksial flow ventilator med fremragende ydeevne til klimaanlæg som en sammenlignende forskningsmodel for buet fejet design. Prototypens grundlæggende struktur: pumpehjulets ydre diameter 409 mm, pumpehjulets diameter 120 mm, pumpehjulsforholdet 0,29, antal blade 4, flowhastighed 2220m3/h, statisk tryk 20Pa, hastighed 880r/min. Designet af den nye ventilator er baseret på forudsætningen om at sikre flowhastigheden med fokus på at forbedre ventilatorens interne flowfordeling for at reducere støj.
Designet af den nye blæser er baseret på tidligere forskning i væskedynamik og eksisterende kvasi-3D-designmetoder, der bruger førende bøjningsteknologi og CFD/CAD-kobling. De strukturelle egenskaber af det typiske prototype vindhjul estimeres af CAD, og den kommercielle software FLUENT bruges til at udføre fulde 3D CFD-beregninger for at undersøge dets eksterne og interne strømningskarakteristika og sammenligne og analysere med eksperimentelle resultater; den konventionelle metode bruges til at lave et foreløbigt kvasi-3D-løbehjulsdesign, og CFD-beregninger udføres for at undersøge dets eksterne og interne flowkarakteristika; CAD/CFD-resultaterne for prototypeventilatoren og den nye ventilator sammenlignes og analyseres, og de relevante parametre for det oprindelige design justeres for at opnå en bedre aerodynamisk layoutplan; CFD bruges til at forudsige ventilatorens ydeevne efter justering, og de relevante parametre justeres yderligere i henhold til beregningsresultaterne for yderligere at optimere ventilatoren.
Derudover skal parametre såsom klingens kordelængde, klingens installationsvinkel, klingens cambervinkel og aerofoliens midterbuelinje tages i betragtning i designet. Disse parametre er optimeret og rimeligt afstemt med hinanden for at forbedre ventilatorens aerodynamiske-akustiske ydeevne.
Under hensyntagen til ovenstående faktorer er den grundlæggende struktur af den nye ventilator designet: ventilatorens ydre diameter er 408 mm, pumpehjulsdiameteren er 100 mm, pumpehjulsforholdet er 0,245, antallet af vinger er 4 , klingespidsen/klingens rodkorde er 276/80 mm, den fremadgående bøjningsvinkel er 44 grader, og den fremadgående sweep-vinkel er 20 grader.
I den samme udendørsenhed er prototypeventilatoren og den nye ventilator henholdsvis numerisk simuleret. Selve maskinen er passende forenklet i beregningen, og påvirkningen af varmeveksleren, udløbsgitteret, motoren og dens beslag tages ikke i betragtning, men sideindtaget tages i betragtning.
Den endelige volumen metode bruges til at diskretisere kontrolligningerne, og hele udendørsenhedens tredimensionelle konstante flowfelt løses implicit. Spalart-Alm bue-turbulensmodellen bruges til beregningen, konvektionsleddet anvender andenordens opvindsforskelformat, og tryk-gradskoblingen løses af standard SIM PLE-algoritmen.
På grund af ventilatorsystemets kompleksitet bruger hele beregningsdomænet ustrukturerede gitre, og det samlede antal gitre er 110 x 104. Området, hvor pumpehjulet er placeret, er defineret som det roterende areal, som har et stort antal gitre. Trykgrænsebetingelserne anvendes for både indløb og udløb. Indløbet er atmosfæriske forhold, og udløbet får forskellige modtryk. Når restværdien af hver beregning er mindre end 1 x 10-3, anses beregningen for at være konvergeret.
Axial Flow Fan Design Princip
Send forespørgsel