Axial Flow Fläkt Design Princip

Med tanke på motsägelsen mellan det låga lufttrycket i luftkonditioneringsfläktarnas prestanda och kravet på stor luftvolym och lågt buller vid användning, valde denna studie en axialfläktprototyp med utmärkt prestanda för luftkonditionering som en jämförande forskningsmodell för böjd svept design. Prototypens grundstruktur: impellerns ytterdiameter 409 mm, impellerdiametern 120 mm, pumphjulsförhållande 0,29, antal blad 4, flödeshastighet 2220m3/h, statiskt tryck 20Pa, hastighet 880r/min. Designen av den nya fläkten är baserad på förutsättningen att säkerställa flödet, med fokus på att förbättra fläktens interna flödesfördelning för att minska buller.
Designen av den nya fläkten är baserad på tidigare flödesdynamikforskning och befintliga kvasi-3D-designmetoder, med användning av ledande böjningsteknik och CFD/CAD-koppling. De strukturella egenskaperna hos den typiska prototypens vindhjul uppskattas av CAD, och den kommersiella programvaran FLUENT används för att utföra fullständiga 3D CFD-beräkningar för att undersöka dess externa och interna flödesegenskaper, och jämföra och analysera med experimentella resultat; den konventionella metoden används för att göra en preliminär kvasi-3D impellerdesign, och CFD-beräkningar utförs för att undersöka dess externa och interna flödesegenskaper; CAD/CFD-resultaten för prototypfläkten och den nya fläkten jämförs och analyseras, och de relevanta parametrarna för den initiala designen justeras för att uppnå en bättre aerodynamisk layoutplan; CFD används för att förutsäga fläktens prestanda efter justering, och relevanta parametrar justeras ytterligare enligt beräkningsresultaten för att ytterligare optimera fläkten.
Dessutom måste parametrar som bladets kordalängd, bladets installationsvinkel, bladets cambervinkel och bärytans mittbågslinje beaktas i designen. Dessa parametrar är optimerade och rimligt matchade med varandra för att förbättra fläktens aerodynamiska-akustiska prestanda.
Med hänsyn till ovanstående faktorer är den grundläggande strukturen för den nya fläkten utformad: fläktens ytterdiameter är 408 mm, pumphjulsdiametern är 100 mm, pumphjulsförhållandet är 0,245, antalet blad är 4 , längden på bladspetsen/bladrotkordet är 276/80 mm, framåtböjningsvinkeln är 44 grader och svepvinkeln framåt är 20 grader .
I samma utomhusenhet simuleras prototypfläkten respektive den nya fläkten numeriskt. Den faktiska maskinen är lämpligt förenklad i beräkningen, och påverkan av värmeväxlaren, utloppsgaller, motor och dess fäste beaktas inte, men sidoinloppet beaktas.
Metoden med ändlig volym används för att diskretisera kontrollekvationerna, och det tredimensionella konstantflödesfältet för hela utomhusenheten löses implicit. Spalart-Alm bågsturbulensmodellen används för beräkningen, konvektionstermen antar andra ordningens uppvindsskillnadsformat, och tryck-gradskopplingen löses av standard SIM PLE-algoritmen.
På grund av fläktsystemets komplexitet använder hela beräkningsdomänen ostrukturerade galler, och det totala antalet galler är 110 x 104. Området där pumphjulet är placerat definieras som det roterande området, som har ett stort antal galler. Tryckgränsvillkoren används för både inloppet och utloppet. Inloppet är atmosfäriska förhållanden, och utloppet ges olika mottryck. När restvärdet för varje beräkning är mindre än 1 x 10-3, anses beräkningen vara konvergerad.