طراحی و تحلیل سیالاتی فن شعاعی با استفاده از نرم افزارهای CFX و Fluent

در این مقاله یک فن شعاعی طراحی و تحلیل سیالاتی شده است. برای طراحی پره های فن چندین حالت با زاویه ها و ابعاد مختلف بررسی شده که در انتها بهترین حالت از نظر راندمان می شود. برای حلCFDاز معادلات ناویر-استوکس در حالت مغشوش و با استفاده از معادلاتk-eبررسی شده است. طراحی فن بر اساس شکل و ابعاد فن ارائه شده توسط یک شرکت آلمانی انجام گرفته شده است. ابعاد خارجی این فن و محفظه حلزونی و قطرهای داخلی و خارجی چرخ کاملا مشخصاست. بنابراین طراحی مورد نظر بر روی یافتن نوع فن، زوایای پره ها و عرض آنها متمرکز شده است. پس از استفاده از روابط حاکمه بر فن های شعاعی و مدل سازی تعداد زیادی فن با استفاده از نرم افزارهای Fluent ،Blade Gen وGambit سعی شده که تأثیر دما، اندازه محفظه حلزونی زوایای چرخ و ... بر روی دبی و فشار کل خروجی از فن بررسی گردد. فشار استاتیکی در خروجی تقریبا صفر است، فن کمترین فشار کل و بیشترین دبی را داراست. با افزایش فشار استاتیکی در خروجی دبی کاهش یافته و در عوضفشار کل زیاد می شود فشار کل و دبی تولید شده توسط فن های AF و BC ،BI تقریبا برابر بوده اما فشار کل و دبی تولید شده توسط فنFC بسیار بیشتر از سایرین می باشد. این در حالی می باشد که فنFC به توان مصرفی بیشتری نیاز دارد. هم چنین بازدهی تمام انواع این فن ها نیز تقریبا به یکدیگر نزدیک بوده و تفاوت زیادی مشاهده نمی شود. با کاهش کوچک در ابعاد فن، کاهشی بزرگ در دبی را موجب می شود که این مساله با توجه به اهمیت بزرگ بودن دبی مطلوب نظر نیست ولی افزایشb1 سبب افزایش دبی و فشار کل می شود. نتایج طراحی فن ها به صورت یک جدول در پیوست ارائه می شود که از طرح شماره 22 به بعد در واقع همگی طرح های ارتقاء یافته شماره 22 هستند.