अक्षीय प्रवाह पंखा डिज़ाइन सिद्धांत

एयर कंडीशनर पंखों के प्रदर्शन में कम वायु दबाव और उपयोग में बड़ी वायु मात्रा और कम शोर की आवश्यकता के बीच विरोधाभास को ध्यान में रखते हुए, इस अध्ययन ने एयर कंडीशनिंग के लिए एक तुलनात्मक अनुसंधान मॉडल के रूप में उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ एक अक्षीय प्रवाह प्रशंसक प्रोटोटाइप का चयन किया। घुमावदार स्वेप्ट डिज़ाइन. प्रोटोटाइप की मूल संरचना: प्ररित करनेवाला बाहरी व्यास 4 0 9 मिमी, प्ररित करनेवाला व्यास 120 मिमी, प्ररित करनेवाला अनुपात 0.29, ब्लेड की संख्या 4, प्रवाह दर 2220m3/h, स्थैतिक दबाव 20Pa, गति 880r/मिनट। नए पंखे का डिज़ाइन प्रवाह दर सुनिश्चित करने के आधार पर आधारित है, जो शोर को कम करने के लिए पंखे के आंतरिक प्रवाह वितरण में सुधार पर ध्यान केंद्रित करता है।
नए पंखे का डिज़ाइन पिछले द्रव गतिकी अनुसंधान और मौजूदा अर्ध-{0}}D डिज़ाइन विधियों पर आधारित है, जिसमें अग्रणी धार झुकने वाली तकनीक और CFD/CAD कपलिंग का उपयोग किया गया है। विशिष्ट प्रोटोटाइप विंड व्हील की संरचनात्मक विशेषताओं का अनुमान CAD द्वारा लगाया जाता है, और वाणिज्यिक सॉफ़्टवेयर FLUENT का उपयोग इसकी बाहरी और आंतरिक प्रवाह विशेषताओं की जांच करने और प्रयोगात्मक परिणामों के साथ तुलना और विश्लेषण करने के लिए पूर्ण 3D CFD गणना करने के लिए किया जाता है; पारंपरिक विधि का उपयोग प्रारंभिक अर्ध -3डी प्ररित करनेवाला डिज़ाइन बनाने के लिए किया जाता है, और इसकी बाहरी और आंतरिक प्रवाह विशेषताओं की जांच करने के लिए सीएफडी गणना की जाती है; प्रोटोटाइप पंखे और नए पंखे के सीएडी/सीएफडी परिणामों की तुलना और विश्लेषण किया जाता है, और बेहतर वायुगतिकीय लेआउट योजना प्राप्त करने के लिए प्रारंभिक डिजाइन के प्रासंगिक मापदंडों को समायोजित किया जाता है; समायोजन के बाद पंखे के प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए सीएफडी का उपयोग किया जाता है, और पंखे को और अधिक अनुकूलित करने के लिए गणना परिणामों के अनुसार संबंधित मापदंडों को समायोजित किया जाता है।
इसके अलावा, डिज़ाइन में ब्लेड कॉर्ड की लंबाई, ब्लेड इंस्टॉलेशन कोण, ब्लेड कैमर कोण और एयरफ़ॉइल मिड-आर्क लाइन जैसे मापदंडों पर विचार किया जाना चाहिए। पंखे के वायुगतिकीय-ध्वनिक प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए इन मापदंडों को अनुकूलित और एक-दूसरे के साथ उचित रूप से मिलान किया जाता है।
उपरोक्त कारकों को ध्यान में रखते हुए, नए पंखे की मूल संरचना डिज़ाइन की गई है: पंखे का बाहरी व्यास 4 0 8 मिमी है, प्ररित करनेवाला व्यास 100 मिमी है, प्ररित करनेवाला अनुपात 0.245 है, ब्लेड की संख्या 4 है , ब्लेड टिप/ब्लेड रूट कॉर्ड की लंबाई 276/80 मिमी है, आगे का मोड़ कोण 44 डिग्री है, और आगे का स्वीप कोण 20 डिग्री है।
उसी आउटडोर इकाई में, प्रोटोटाइप पंखे और नए पंखे को क्रमशः संख्यात्मक रूप से सिम्युलेटेड किया जाता है। गणना में वास्तविक मशीन को उचित रूप से सरल बनाया गया है, और हीट एक्सचेंजर, आउटलेट ग्रिल, मोटर और उसके ब्रैकेट के प्रभाव पर विचार नहीं किया गया है, लेकिन साइड इनलेट पर विचार किया गया है।
परिमित आयतन विधि का उपयोग नियंत्रण समीकरणों को अलग करने के लिए किया जाता है, और संपूर्ण बाहरी इकाई के त्रि-आयामी स्थिर प्रवाह क्षेत्र को अंतर्निहित रूप से हल किया जाता है। गणना के लिए स्पालार्ट-एएलएम आर्क्स टर्बुलेंस मॉडल का उपयोग किया जाता है, संवहन शब्द दूसरे क्रम के अपविंड अंतर प्रारूप को अपनाता है, और दबाव-डिग्री युग्मन को मानक सिम पीएलई एल्गोरिथ्म द्वारा हल किया जाता है।
प्रशंसक प्रणाली की जटिलता के कारण, संपूर्ण गणना डोमेन असंरचित ग्रिड का उपयोग करता है, और ग्रिड की कुल संख्या 110 x 104 है। जिस क्षेत्र में प्ररित करनेवाला स्थित है उसे घूर्णन क्षेत्र के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसमें बड़ी संख्या में ग्रिड हैं। दबाव सीमा स्थितियों का उपयोग इनलेट और आउटलेट दोनों के लिए किया जाता है। इनलेट को वायुमंडलीय स्थितियां दी गई हैं, और आउटलेट को अलग-अलग बैक प्रेशर दिए गए हैं। जब प्रत्येक गणना का अवशिष्ट मान 1 x 10-3 से कम हो, तो गणना को अभिसरण माना जाता है।