Free and Non-Free Vortex Design for Axial Fans with Circumferential Sweep through CFD Techniques

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 195

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-15-4_005

تاریخ نمایه سازی: 18 خرداد 1401

چکیده مقاله:

The sound generated by axial flow fans has become increasingly important in several industrial areas. These devices represent considerable noise sources that must be considered from the design stage. The scope of this research work is to present an axial fan design methodology based on the theory of the wing lift and to compare the aerodynamic and aeroacoustics behavior with the free vortex and the non-free vortex conditions. The effect of forward circumferential sweep on the rotor blades is analyzed in both conditions, which consists of a displacement in the tangential direction in the direction of rotor rotation. A cubic polynomial function is proposed for the construction of the blade geometry with circumferential sweep. It defines the center line of the blade and it is taken at ۵۰% of the leading edge of each blade profile. The methodology for analyzing aeroacoustics behavior in fans is based on the integration of Computational Aeroacoustics and Computational Fluid Dynamics in order to analyze aerodynamic behavior, sound power level and sound pressure level at the preliminary design stage. It was verified that although both rotors present a similar aerodynamic behavior (the NFV rotor has a slightly lower performance), according to the analysis of local sound sources, the NFV rotor presents a slight decrease in the sound sources. It was also verified that the NFV rotor presents ۲.۲ dB less in sound pressure level than the FV rotor.

نویسندگان

T. M. Arispe Angulo

Federal University of Itajubá, Itajubá, MG, ۳۷۵۰۰-۹۰۳, Brazil

R. G. Ramirez Gustavo

Federal University of Itajubá, Itajubá, MG, ۳۷۵۰۰-۹۰۳, Brazil

W. de Oliveira

Federal University of Itajubá, Itajubá, MG, ۳۷۵۰۰-۹۰۳, Brazil

E. R. da Silva

Federal University of Itajubá, Itajubá, MG, ۳۷۵۰۰-۹۰۳, Brazil

G. E. Niño Del Río

ECCI University, Bogotá, Cundinamarca, ۱۱۱۳۱۱, Colombia

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Aguirre, C., R. Ramirez, W. de Oliveira and F. Avellan ...
  • Albuquerque, R. (۲۰۰۶). Teoria da Asa de Sustentação Aplicada às ...
  • Ansys Inc. (۲۰۱۲). Ansys Fluent Theory guide. USA ...
  • Asghari, M., M. Mirzabozorg and M. Adami (۲۰۱۹). Aerodynamic optimization ...
  • Augustyn, O. P. (۲۰۱۳). Experimental and Numerical Analysis of Axial ...
  • Ayar, A., R. Ambs, C. Capellmann, B. Schillemeit, M. Matthes. ...
  • Beiler, M. and T. Carolus (۱۹۹۹). Computation and Measurement of ...
  • Bran, R. and Z. Souza (۱۹۶۹). Máquinas de Fluxo: Bombas, ...
  • Camacho, R. and N. Manzanares Filho (۲۰۰۵). Source Wake Model for ...
  • Carolus, T. and M. Beiler (۱۹۹۷). Skewed blades in low ...
  • Castilho, L., R. Ramirez Camacho, E. da Silva (۲۰۱۶). Optimized Design of ...
  • Corsini, A. and F. Rispoli (۲۰۰۴). Using sweep to extend ...
  • Cox-Stouffer, S. (۱۹۹۷). Numerical Simulation of Injection and Mixing in ...
  • Croaker, P., A. Skvortsov and N. Kessissoglou. (۲۰۱۱). A simple ...
  • Curle, N. (۱۹۵۵). The Influence of Solid Boundaries upon Aerodynamic ...
  • Dachuan, X., W. Haifeng, Q. Xiaoli, Y. Yongsheng, S. Yu ...
  • Dozolme, A., H. Metwally and T. Marchal (۲۰۰۶). Electronics Cooling ...
  • Eck, B. (۱۹۷۳). Fans - Design and Operation of Centrifugal, ...
  • Guédel, A., M. Robitu, N. Descharmes, D. Amor and J. ...
  • Herold, G., F. Zenger and E. Sarradj (۲۰۱۷). Influence of ...
  • Horváth, C. and J. Vad (۲۰۰۹). Broadband noise source model ...
  • Hurault, J., S. Kouidri, F. Bakir and R. Rey (۲۰۱۰). ...
  • ISO ۱۳۳۴۷-۳ (۲۰۰۴). Industrial fans - Determination of fan sound ...
  • Junger, C. (۲۰۱۹). Computational aeroacoustics for the characterization of noise ...
  • Khondge, A. D, S. Sovani, S. Kim, S. Guzy and ...
  • Krömer, F. and S. Becker (۲۰۱۸). Experimental investigation of the ...
  • Krömer, F., F. Czwielong and S. Becker (۲۰۱۹). Experimental investigation ...
  • Kwedikha, A. (۲۰۰۹). Aerodynamic effects of blade sweep and skew ...
  • Lighthill, M. (۱۹۵۲). On sound generated aerodynamically, I. General theory. ...
  • Magne, S., S. Moreau and A. Berry (۲۰۱۵). Subharmonic tonal ...
  • Masi, M., A. Lazzaretto and S. Castegnaro (۲۰۱۸). Effectiveness of ...
  • Masi, M., S. Castegnaro and A. Lazzaretto (۲۰۱۶). Forward sweep ...
  • Mohamud, O. M. and P. Johnson. (۲۰۰۶). Broadband noise source ...
  • Mota, P. (۲۰۱۸). Estudo Aeroacústico Numérico e Experimental de Ventilador ...
  • Proudman, I. (۱۹۵۲). The generation of noise by isotropic turbulence. ...
  • Roffi, M., F. Ferreira and A. de Almeida (۲۰۱۷). Comparison ...
  • Santos, Roberto M. Moura (۱۹۹۵). Ruído de helices: Mecanismos de ...
  • Sarkar, S. and M. Hussaini. (۱۹۹۳). Computation of the Sound ...
  • Sarmiento, A. (۲۰۱۳). Desenvolvimento de uma metodologia para o projeto ...
  • Sarmiento, A., R. Ramirez and W. de Oliveira (۲۰۲۰). Performance Analysis ...
  • Sarmiento, A., R. Ramirez, W. de Oliveira, V. Gutiérrez, M. ...
  • Sarmiento, A., W. Oliveira and R. Camacho, (۲۰۱۷). Influence of ...
  • Suzuki, S., Y. Ugai and K. Komatsu (۱۹۸۵). A study ...
  • Vad, J. (۲۰۱۱). Blade Sweep Applied to Axial Flow Fan ...
  • Vad, J. (۲۰۱۲). Incorporation of forward blade sweep in preliminary ...
  • Vad, J., Halász G. and Benedek T. (۲۰۱۵). Efficiency gain ...
  • Wadia, A., P. Szucs and D. Crall (۱۹۹۸). Inner working ...
  • Wallis, R. (۱۹۸۳). Axial Flow Fans and Ducts. First edition. ...
  • Yahya, S. (۱۹۸۳). Turbines, Compressors and Fans. Tata McGraw-Hill Publishing ...
  • Yang, L. (۲۰۱۶). Investigation of blade tip of axial rotor ...
  • Younsi, M. and J. Lavedrine (۲۰۱۵). Unsteady Flow and Acoustic ...
  • Zenger, F. and S. Becker (۲۰۱۶). Fluid Mechanical and Acoustic ...
  • نمایش کامل مراجع