Bir yeraltı madeninin havalandırılmasında kullanılan 40 cm çapındaki ön statorlu silindirik kanallı eksenel fanın kanat geometrisi yeniden tasarlanmıştır. Mevcut fanın Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) geometrisi çıkarılmış ve tüm parametreler analiz edilmiştir. Gerçek fanın geometrik özellikleri sabit tutularak sistem gereksinimlerine göre yeniden bir tasarım yapılmış ve gerekli kaldırma kuvvetini sağlayacak yeni bir kanat profili seçilmiştir. Ulusal Havacılık Danışma Komitesi (NACA) 747A315 ve 6412 kanat profillerine ek olarak NACA 63-412 kanat profilinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizi yapılmış ve kanat performans oranları (CL/CD) belirlenmiştir. NACA 63-412 kanat profili kullanılarak tasarlanan rotor geometrisi ile mevcut fan geometrisi CAD ortamında birleştirilmiştir. Yeni fanın CFD sonuçları mevcut fanın sonuçları ile karşılaştırılmış ve yeni fanda farklı dönüş hızlarında kütlesel debide %45’e varan bir artış sağlanmıştır. Buna göre mevcut fanda 3700, 4000, 4700 devir/dakika ve 2 kg/s sabit debide yeni fan tasarımında 2.5, 2.75, 2.87 kg/s kütle debileri ile sırasıyla %25, %37.5 ve %43.5 performans artışları elde edilmiştir.
The blade geometry of a 40 cm diameter axial fan with a front stator cylindrical duct used in the ventilation of an underground mine is redesigned. The Computer Aided Design (CAD) geometry of the existing fan was extracted and all parameters were analysed. Keeping the geometrical characteristics of the real fan constant, a redesign was made according to the system requirements and a new blade profile was selected to provide the required lifting force. In addition to National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) 747A315 and NACA 6412 airfoils, Computational Fluid Dinamics (CFD) analysis of NACA 63-412 airfoil was performed and airfoil performance ratios (CL/CD) were determined. The rotor geometry designed using the NACA 63-412 airfoil and the existing fan geometry were combined in CAD environment. The CFD results of the new fan were compared with those of the existing fan The CFD results of the new fan were compared with the existing case. Accordingly, in the existing fan, at 3700, 4000, 4700 rpm and a constant flow rate of 2 kg/s, 25%, 37.5% and 43.5% performance increases were obtained with mass flow rates of 2.5, 2.75, 2.87 kg/s respectively in the new fan design.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Computational Methods in Fluid Flow, Heat and Mass Transfer (Incl. Computational Fluid Dynamics), Numerical Methods in Mechanical Engineering |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Publication Date | November 25, 2024 |
Submission Date | July 29, 2024 |
Acceptance Date | August 27, 2024 |
Published in Issue | Year 2024 Volume: 14 Issue: 3 |