Egwyddor Dylunio Fan Llif Echelinol

Yn wyneb y gwrth-ddweud rhwng y pwysedd aer isel ym mherfformiad cefnogwyr cyflyrydd aer a'r gofyniad am gyfaint aer mawr a sŵn isel sy'n cael ei ddefnyddio, dewisodd yr astudiaeth hon brototeip ffan llif echelinol gyda pherfformiad rhagorol ar gyfer aerdymheru fel model ymchwil cymharol ar gyfer dylunio crwm ysgubol. Strwythur sylfaenol y prototeip: diamedr allanol impeller 409mm, diamedr impeller 120mm, cymhareb impeller 0.29, nifer y llafnau 4, cyfradd llif 2220m3/h, pwysedd statig 20Pa, cyflymder 880r/min. Mae dyluniad y gefnogwr newydd yn seiliedig ar y rhagosodiad o sicrhau'r gyfradd llif, gan ganolbwyntio ar wella dosbarthiad llif mewnol y gefnogwr i leihau sŵn.
Mae dyluniad y gefnogwr newydd yn seiliedig ar ymchwil deinameg hylif blaenorol a dulliau dylunio lled-3D presennol, gan ddefnyddio technoleg plygu blaengar a chyplu CFD/CAD. Amcangyfrifir nodweddion strwythurol yr olwyn wynt prototeip nodweddiadol gan CAD, a defnyddir y meddalwedd masnachol FLUENT i wneud cyfrifiadau CFD 3D llawn i archwilio ei nodweddion llif allanol a mewnol, a chymharu a dadansoddi gyda chanlyniadau arbrofol; defnyddir y dull confensiynol i wneud cynllun impeller lled-D rhagarweiniol, a gwneir cyfrifiadau CFD i archwilio ei nodweddion llif allanol a mewnol; mae canlyniadau CAD/CFD y gefnogwr prototeip a'r ffan newydd yn cael eu cymharu a'u dadansoddi, ac mae paramedrau perthnasol y dyluniad cychwynnol yn cael eu haddasu i gyflawni cynllun gosodiad aerodynamig gwell; Defnyddir CFD i ragfynegi perfformiad y gefnogwr ar ôl ei addasu, ac mae'r paramedrau perthnasol yn cael eu haddasu ymhellach yn ôl y canlyniadau cyfrifo i wneud y gorau o'r gefnogwr ymhellach.
Yn ogystal, mae angen ystyried paramedrau megis hyd cord llafn, ongl gosod llafn, ongl camber llafn, a llinell arc canol aerfoil yn y dyluniad. Mae'r paramedrau hyn wedi'u optimeiddio a'u cydweddu'n rhesymol â'i gilydd i wella perfformiad aerodynamig-acwstig y gefnogwr.
Gan gymryd y ffactorau uchod i ystyriaeth, mae strwythur sylfaenol y gefnogwr newydd wedi'i ddylunio: mae diamedr allanol y gefnogwr yn 408 mm, mae diamedr y impeller yn 100 mm, y gymhareb impeller yw 0.245, nifer y llafnau yw 4. , mae hyd cord gwraidd blaen y llafn / llafn yn 276/80 mm, mae'r ongl blygu ymlaen yn 44 gradd, ac mae'r ongl ysgubo ymlaen yn 20 gradd.
Yn yr un uned awyr agored, mae'r gefnogwr prototeip a'r gefnogwr newydd yn cael eu hefelychu'n rhifiadol yn y drefn honno. Mae'r peiriant gwirioneddol wedi'i symleiddio'n briodol yn y cyfrifiad, ac nid yw dylanwad y cyfnewidydd gwres, gril allfa, modur a'i fraced yn cael ei ystyried, ond ystyrir y fewnfa ochr.
Defnyddir y dull cyfaint cyfyngedig i ddifrïo'r hafaliadau rheoli, ac mae maes llif cyson tri dimensiwn yr uned awyr agored gyfan yn cael ei ddatrys yn ymhlyg. Defnyddir model cynnwrf arcau Spalart-Alm ar gyfer y cyfrifiad, mae'r term darfudiad yn mabwysiadu'r fformat gwahaniaeth i fyny'r gwynt ail orchymyn, ac mae'r cyplu gradd pwysau yn cael ei ddatrys gan yr algorithm SIM PLE safonol.
Oherwydd cymhlethdod y system gefnogwr, mae'r parth cyfrifo cyfan yn defnyddio gridiau anstrwythuredig, a chyfanswm y gridiau yw 110 x 104. Diffinnir yr ardal lle mae'r impeller wedi'i leoli fel yr ardal gylchdroi, sydd â nifer fawr o gridiau. Defnyddir yr amodau terfyn pwysau ar gyfer y fewnfa a'r allfa. Mae'r fewnfa yn amodau atmosfferig, a rhoddir pwysau cefn gwahanol i'r allfa. Pan fo gwerth gweddilliol pob cyfrifiad yn llai nag 1 x 10-3, ystyrir bod y cyfrifiad yn gydgyfeiriol.