بررسی تجربی تأثیر دیفیوزر بر عملکرد فن

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسنده

دانشیار و عضو هیئت علمی سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران.

چکیده

در تونل بادهای مدار باز مکنده، فن‌های جریان محوری جریان هوا را به محیط اتمسفر تخلیه می‌کنند. این تخلیه جریان هوا سبب می‌شود که انرژی بسیار زیادی تلف شود که متناسب با توان سوم سرعت جریان هوا می‌باشد. به منظور کاهش تلفات می‌توان از دیفیوزر در پایین‌دست فن استفاده نمود. لذا نیاز است که تأثیر دیفیوزر بر عملکرد فن مشخص شود. در این تحقیقات تجربی با استفاده از بستر آزمون فن که طبق استاندارد ISO 5801 ساخته شده، منحنی مشخصه فن با دیفیوزر و بدون آن اندازه‌گیری شد. همچنین با استفاده از تونل باد، مدل 8/7% دیفیوزر مورد ارزیابی قرار گرفته و توزیع فشار در امتداد آن و همچنین توزیع سرعت در خروجی آن اندازه‌گیری شد. نتایج نشان می‌دهد که پدیده جدایش در دیفیوزر فوق اتفاق نیافتاده است. هنگامیکه دیفیوزر با نسبت سطح مقطع خروجی به ورودی 2 در پایین‌دست فن قرار می‌گیرد، دبی جریان هوا حدود 10% و فشار استاتیکی آن نیز حدود 25% افزایش می‌یابد. توان مصرفی فن نیز تغییر قابل توجهی نداشته و در نتیجه عملکرد فن با دیفیوزر حدود 35% بهبود می‌یابد.

کلیدواژه‌ها


[1] Frank, P., and Bleier, P. E., "Fan handbook", (Selection, Applications and Design), MC.Graw-Hill, (1997).

 

[2] Barlow, J. B., Rae, W. H., and Pope, A., "Low Speed Wind Tunnel Testing", John Wiley & Sons, Inc, (1999).

 

[3] Malcolm, J. Rocker., "Handbook of Noise and Vibration Control", John Wiley & Sons, Inc. New York, (2007).

 

[4]  اردکانی، محمد علی؛ "تونل باد با سرعت پایین (اصول طراحی و کاربرد)"؛ انتشارات دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، (1388).

 

[5] Eckert, T., Mort W., and Jope, J., “Aerodynamic Design Guidelines and Computer Program for Estimation of Subsonic Wind Tunnel Performance”, Washington DC, National Aeronautics and Space Administration, NT D-8243; (1976).

 

[6] اردکانی، محمدعلی.، پرپنچی، سیدمرتضی.، "مطالعه تجربی جریان هوا در یک دیفیوزر با مقطع ورودی 8 ضلعی و خروجی4 ضلعی در حالت های دمنده و مکنده"، مجله مدرس، (1391). 

 

[7]  اردکانی، محمدعلی.، پرپنچی، سیدمرتضی.، "بررسی تجربی توزیع سرعت جریان هوا و اغتشاش‌های آن در یک دیفیوزر با مقطع ورودی 8 ضلعی و خروجی 4 ضلعی"، نشریه علمی و پژوهشی هوانوردی، (1392).

 

[8] Moore, C.A., and Kline, S.J., "Some Effects of Vanes and of Turbulence in Two Dimensional Wide-angle Subsonic Diffusers, " NACA TN 4080, Washington, (1958).

 

[9] Senoo, Y., and Nishi, M., "Improvement of the Performance of the Conical Diffusers by Vortex Generators", New York, the American Society of Mechanical Engineers, No.73, pp. 4-10, (1974).

 

[10]  ربیعی، علیرضا.، قدک فرهاد.، حقیری، عبدالعلی.، " تحلیل تجربی تأثیر یک تولیدکننده گردابه بر عملکرد یک دیفیوزر مخروطی مادون صوت"، نشریه مکانیک و هوافضا، جلد 4، بهار (1387).

 

[11] Furuya, Y., Sato, T., and Kushada, T., "The Loss of Flow in the Conical Diffusers with Suction at the Entrance ", Bulletin of JSME, Vol. 9, No. 33, pp. 532-556, (1966).  

 

[12] AMCA Standard 210-99: "Laboratory Method of Testing Fans for Aerodynamic Performance Rating", AMCA, (1999).

 

[13] ISO 5801, " Industrial Fans-performance Testing using Standardized Airways", (1997).

 

 [14] اردکانی، محمد علی؛ "جریان سنج سیم داغ"؛ انتشارات دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، (1385).

 

[15] Dixon, S.L., "Fluid Mechanics, Thermodynamics of Turbomachinery", 5th ed., British Library Cataloguing in Publication Dat, (2005).