Radyal Fanlarda Karma Kanat Yapısının Numerik Olarak İncelenmesi
Abstract
Bu çalışmada, geriye dönük bir pervane yapısını karma kanat yapısına dönüştürerek debi-rotor, dönüş hızı ilişkisinin değişimi incelenmiştir. Ayrıca bu çalışmada pervane geometrisinin bir kısım ölçüleri sabitlenerek, geriye kalan kritik ölçüler üzerinde parametrik çalışma gerçekleştirilmiştir. Bunun için deneysel veriler ile benzer sonuçların elde edildiği, literatür çalışmaları ile benzer olan analiz metodolojisi kullanılmıştır. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizlerinde, mesh yapısı ve hava giriş ve çıkış hacimleri gibi geometrik özellikler sabit tutularak, analiz sonuçlarına etkiyen ana faktörün kanat geometrisi olması sağlanmıştır. HAD analizlerinde öncelikli olarak farklı mesh yapılarındaki analiz sonuçları karşılaştırılarak analiz sonuçlarının mesh yapısından bağımsız olması sağlanmıştır, sonrasında analiz sonuçları ile deney sonuçları karşılaştırılarak analiz sonuçları doğrulanmıştır. Yapılan çalışmada geriye dönük kanat yapısının ve karma kanat yapısının debi, basınç, tork, verim değerleri karşılaştırılmış sonrasında karma kanat geometrisini ilk geometriden ayıran iki kritik ölçünün debi, basınç, tork ve verim üzerine spesifik etkileri bu çalışma içerisinde paylaşılmıştır. İncelenen literatür çalışmalarından bilindiği üzere geriye dönük kanat yapıları yüksek verimlilik elde etmek amacı ile tasarlanmaktadır, ileri dönük kanat tiplerine kıyasla yüksek debilere yüksek devir hızlarında ulaşabilmektedir. Bu çalışmada elde edilen bulgular göstermektedir ki; karma kanat tipi sayesinde devir hızını değiştirmeden daha yüksek bir debi elde edilebilmesi mümkün olabilmektedir.
Keywords
Geriye Eğik Radyal Kanat, İleri Dönük Radyal Kanat, Karma Tip Radyal Kanat, Hesaplanabilir Akışkanlar Dinamiği (HAD), Radyal Kanat Performans
References
- [1] F.P. Bleier, Fan handbook: selection, application and design, McGraw- Hill, 1998.
- [2] N. Montazerin, A. Damangir, and H. Mirzaie, “Inlet induced flow in squirrel-cage fans,” Journal of Power and Energy, vol. 214, pp. 243–253, 2000.
- [3] W.W. Peng, Fundamentals of turbomachinery, John Wiley & Sons, 2007.
- [4] T. Adachi, N. Sugita and Y. Yamada, “Study on the Performance of a Sirocco Fan (Optimum Design of Blade Shape),” International Journal of Rotating Machinery, vol. 7 (6), pp. 405-414, 2001.
- [5] S. Lin, and C. Huang, “An Integrated Experimental and Numerical Study of Forward-Curved Centrifugal Fan,” Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 26, pp. 421-434, 2002.
- [6] Y. Jung, and J. Bake, “A Numerical Study on the Unsteady Flow Behavior and Performance of an Automotive Sirocco Fan,” Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 22, pp. 1889-1895, 2008.
- [7] P. Son, J. Kim, S. M. Byun, and E. Y.Ahn, “Effects of Inlet Radius and Bell Mouth Radius on Flow Rate and Sound Quality of Centrifugal Blower,” Journal of Mechanical Science and Technology, vol. 26, (5), pp. 1531-1538, 2012.
- [8] Dom Di. Cioccio, “Methodology for a Numerical Analysis of the Aerodynamic Performance of a Centrifugal Fan Trough Computational Fluid Dynamics (CFD),” 25th ABCM International Congress of Mechanical Engineering (COBEM 2019), Berlin, 2015.
- [9] O. P. Singh, R. Khilwani, T. Sreenivasulu and M. Kannan, “Parametric Study of Centrifugal Fan Performance : Experiments and Numerical Simulation,” International Journal of Advances in Engineering & Technology, vol. 1, pp. 33-50, 2011.
- [10] Y., Ozbakis, and F. Erzincanli, “Air Flow Control Valve Development with Reinforced Operating Parameters,” Surface Review and Letters, vol. 28(12), 2150124, 2021.