Numeryczno-doświadczalna weryfikacja projektu analitycznego wentylatora osiowego *

STRESZCZENIE: Porównano podstawowe charakterystyki wentylatora osiowego uzyskane za pomocą trzech metod badawczych: analitycznej, doświadczalnej i numerycznej. Przeanalizowano charakterystyki przyrostu ciśnienia całkowitego, sprawności i mocy. Omówiono wpływ odchylenia geometrii wyprodukowanego wieńca wirnikowego od założeń wynikających z projektu analitycznego. Potwierdzono poprawność zastosowanego schematu projektowania wentylatora osiowego opartego na metodach analitycznych, numerycznych i doświadczalnych.

SŁOWA KLUCZOWE: CFD, charakterystyki wentylatorów osiowych, maszyny przepływowe

ABSTRACT: The paper presents a comparison of basic axial fan characteristics obtained by three research methods: analytical, experimental and numerical. Characteristics of the total pressure, efficiency and power were analyzed. The influence of the geometry deviation of the manufactured rotor rim from the assumptions resulting from the analytical design was discussed. The correctness of the axial fan designing scheme based on analytical, numerical and experimental methods was confirmed.

KEYWORDS: CFD, characteristics of axial fans, fluid-flow machines

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

[1] ANSYS Fluent. 2013. “Theory Guide. Release 15.0”.

[2] ANSYS. Release 15. “Meshing User’s Guide”.

[3] Dziubek T., Oleksy M. „Zastosowanie systemu optycznego ATOS II w technikach szybkiego prototypowania modeli kół zębatych otrzymywanych na bazie żywicy epoksydowej”. Polimery. 62, 1 (2017): 44–51.

[4] Emery J., Herrig J., Erwin J., Felix R. “Systematic two-dimensional cascade tests of NACA 65-series compressor blades at low speed”. NACA Technical Report. 1368. USA: National Advisory Committee for Aeronautics. Langley Aeronautical Lab, 1958.

[5] Junger C., Zenger F., Reppenhagen A., Kaltenbacher M., Becker S. “Numerical Simulation of a Benchmark Case for Aerodynamics and Aeroacoustics of a Low Pressure Axial Fan”. 45^th International Congress and Exposition on Noise Control Engineering Inter Noise. Hamburg, 2016.

[6] Kazimierski Z. „Podstawy mechaniki płynów i metod komputerowej symulacji przepływu”. Łódź: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, 2004.

[7] Kuczewski S. „Wentylatory”. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1978.

[8] O`Halloran S., Hannukainen P., Makkonen P., Meyer L., Kumar V., Krosser M. “Fan Modeling Validation Using CFD”. Summary of Proceedings. NAFEMS World Congress. USA, 2015.

[9] Rościszewski J. „Aerodynamika stosowana”. Warszawa: Wydawnictwo MON, 1957.

[10] Tuliszka E. „Sprężarki, dmuchawy i wentylatory”. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1976.

[11] Witkowski A. „Sprężarki wirnikowe. Teoria, konstrukcja, eksploatacja”. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2013.

[12] Wrzesień S., Frant M., Majcher M. „Numeryczna analiza charakterystyk wentylatora osiowego”. Mechanik. 7 (2018): 606–608, https://doi.org/10.17814/mechanik.2018.7.98.

[13] Younsi M., Lavedrine J. “Unsteady Flow and Acoustic Behaviour of an Axial Fan: Numerical and Experimental Investigations”. Proceedings of 11^th European Conference on Turbomachinery Fluid dynamics & Thermodynamics ETC11. Spain, 2015.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.8-9.75

 

* Artykuł recenzowany