شبیه سازی سه بعدی فن جریان محوری بازگشت‌پذیر و تعیین محدوده ناپایداری آن

کد مقاله : 1062-FDC

نویسندگان

هاجر افتخاری *، نیما امانی فرد، حامد محدث دیلمی دانشگاه گیلان

چکیده مقاله

در مطالعه حاضر به شبیه‌سازی سه بعدی و تعیین پارامترهای عملکردی و آیرودینامیکی یک فن لوله محوری بازگشت‌پذیر پرداخته شده است. فن‌های محوری بازگشت‌پذیر نوع خاصی از فن‌های محوری هستند که برای ایجاد جریان در هر دو جهت به‌کار گرفته می‌شوند. ایجاد جریان برعکس هوا در این فن‌ها می‌تواند با چرخاندن 90 درجه‌ای پره‌ها و یا با برعکس کردن جهت دوران حاصل شود. برای رسیدن به عملکرد یکسان فن در هر دو جهت، پره‌ها با پروفایل متقارن و با مقطعی به شکل بیضی طراحی می‌شوند. در ادامه نتایج حل عددی به‌صورت کیفی وکمی مورد تحلیل قرارگرفته‌اند. بررسی خطوط جریان در محدوده محاسباتی فن بیانگر افزایش ناپایداری و ایجاد گرداب در مناطقی مانند نوک تیغه (ناشی از جریان نشتی در فاصله لقی نوک تیغه) و روی سطح مکش تیغه‌ها (ناشی از جدایش جریان) در دبی‌های جریان پایین‌تر از 26 مترمکعب در ثانیه و ورود فن به منطقه استال است. مطالعه پارامترها و منحنی‌های عملکردی حاصل از نتایج شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد بهترین محدوده عملکردی فن در سرعت دورانی 900 دور در دقیقه در محدوده دبی جریان بالاتر از 26 مترمکعب در ثانیه است. با توجه به تطابق خوب بین نتایج شبیه‌سازی عددی و تست آزمایشگاهی فن مورد نظر می‌توان نتیجه گرفت با درنظر گرفتن مدل آشفتگی، نوع مش و سایر جزئیات محاسباتی نظیر شبیه‌سازی حاضر روش عددی از دقت خوبی برخوردار بوده و بدین ترتیب می‌توان از هزینه‌های ساخت و تست‌های تجربی اجتناب کرد.

کلیدواژه ها

تحلیل عددی، شبیه سازی سه بعدی، فن محوری بازگشت پذیر، منحنی عملکرد فن، ناپایداری های جریان

وضعیت: پذیرفته شده