Vzhľadom na rozpor medzi nízkym tlakom vzduchu vo výkone ventilátorov klimatizácie a požiadavkou veľkého objemu vzduchu a nízkej hlučnosti pri používaní, táto štúdia vybrala prototyp axiálneho ventilátora s vynikajúcim výkonom pre klimatizáciu ako model porovnávacieho výskumu pre zakrivený zametaný dizajn. Základná konštrukcia prototypu: vonkajší priemer obežného kolesa 409mm, priemer obežného kolesa 120mm, pomer obežného kolesa 0,29, počet lopatiek 4, prietok 2220m3/h, statický tlak 20Pa, otáčky 880r/min. Konštrukcia nového ventilátora vychádza z predpokladu zabezpečenia prietoku so zameraním na zlepšenie rozloženia vnútorného prietoku ventilátora pre zníženie hluku.
Dizajn nového ventilátora je založený na predchádzajúcom výskume dynamiky tekutín a existujúcich kvázi{0}}D konštrukčných metódach, ktoré využívajú špičkovú technológiu ohýbania hrán a spojenie CFD/CAD. Štrukturálne charakteristiky typického prototypu veterného kolesa odhaduje CAD a komerčný softvér FLUENT sa používa na vykonávanie úplných 3D výpočtov CFD na preskúmanie jeho vonkajších a vnútorných charakteristík prúdenia a na porovnanie a analýzu s experimentálnymi výsledkami; konvenčná metóda sa používa na vytvorenie predbežného návrhu kvázi{2}}D obežného kolesa a vykonajú sa výpočty CFD na preskúmanie jeho vonkajších a vnútorných prietokových charakteristík; výsledky CAD/CFD prototypového ventilátora a nového ventilátora sa porovnajú a analyzujú a príslušné parametre pôvodného návrhu sa upravia tak, aby sa dosiahol lepší plán aerodynamického usporiadania; CFD sa používa na predpovedanie výkonu ventilátora po nastavení a príslušné parametre sa ďalej upravujú podľa výsledkov výpočtu, aby sa ventilátor ďalej optimalizoval.
Okrem toho je potrebné pri návrhu zohľadniť parametre, ako je dĺžka tetivy lopatky, uhol inštalácie lopatky, uhol odklonu lopatky a stredová línia profilu krídla. Tieto parametre sú optimalizované a primerane zladené, aby sa zlepšil aerodynamicko-akustický výkon ventilátora.
S prihliadnutím na vyššie uvedené faktory je základná konštrukcia nového ventilátora navrhnutá: vonkajší priemer ventilátora 408 mm, priemer obežného kolesa 100 mm, pomer obežného kolesa 0,245, počet lopatiek 4 , dĺžka hrotu čepele/koreňovej tetivy čepele je 276/80 mm, uhol predklonu je 44 stupňov a uhol sklonu dopredu je 20 stupňov.
V tej istej vonkajšej jednotke sú numericky simulované prototypový ventilátor a nový ventilátor. Vlastný stroj je vo výpočte vhodne zjednodušený a nezohľadňuje sa vplyv výmenníka tepla, výstupnej mriežky, motora a jeho konzoly, ale uvažuje sa s bočným prívodom.
Metóda konečného objemu sa používa na diskretizáciu regulačných rovníc a trojrozmerné pole ustáleného prietoku celej vonkajšej jednotky sa rieši implicitne. Na výpočet sa používa model turbulencie Spalart-Almových oblúkov, konvekčný člen preberá formát rozdielu proti vetru druhého rádu a prepojenie tlak-stupeň je riešené štandardným algoritmom SIM PLE.
Vzhľadom na zložitosť systému ventilátorov celá oblasť výpočtu využíva neštruktúrované mriežky a celkový počet mriežok je 110 x 104. Oblasť, kde sa nachádza obežné koleso, je definovaná ako rotačná oblasť, ktorá má veľký počet mriežok. Tlakové okrajové podmienky sa používajú pre vstup aj výstup. Na vstupe sú atmosférické podmienky a na výstupe sú rôzne protitlaky. Ak je zostatková hodnota každého výpočtu menšia ako 1 x 10-3, výpočet sa považuje za konvergovaný.
Princíp konštrukcie axiálneho ventilátora
Zaslať požiadavku