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

در مطالعه حاضر به شبیه سازی سه بعدی و تعیین پارامترهای عملکردی و آیرودینامیکی یک فن لوله محوری بازگشت پذیر پرداخته شده است. فن های محوری بازگشت پذیر نوع خاصی از فن های محوری هستند که برای ایجاد جریان در هر دو جهت به کار گرفته می شوند. ایجاد جریان برعکس هوا در این فن ها می تواند با چرخاندن ۹۰ درجه ای پره ها و یا با برعکس کردن جهت دوران حاصل شود. برای رسیدن به عملکرد یکسان فن در هر دو جهت، پره ها با پروفایل متقارن و با مقطعی به شکل بیضی طراحی می شوند. در ادامه نتایج حل عددی به صورت کیفی وکمی مورد تحلیل قرارگرفته اند. 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 تیغه ها (ناشی از جدایش جریان) در دبی های جریان پایین تر از ۲۶ مترمکعب در ثانیه و ورود فن به منطقه استال است. مطالعه پارامترها و منحنی های عملکردی حاصل از نتایج شبیه سازی عددی نشان می دهد بهترین محدوده عملکردی فن در سرعت دورانی ۹۰۰ دور در دقیقه در محدوده دبی جریان بالاتر از ۲۶ مترمکعب در ثانیه است. با توجه به تطابق خوب بین نتایج شبیه سازی عددی و تست آزمایشگاهی فن مورد نظر می توان نتیجه گرفت با درنظر گرفتن مدل آشفتگی، نوع مش و سایر جزئیات محاسباتی نظیر شبیه-سازی حاضر روش عددی از دقت خوبی برخوردار بوده و بدین ترتیب می توان از هزینه های ساخت و تست های تجربی اجتناب کرد.

کلیدواژه ها:

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