اصلاح پروفيل ايرفويل فن بدون پره و بررسي منحني افزايش دبي فن

Airfoil Profile Reformation of Bladeless Fan and Investigation of Flow Increase Curve

در اين پژوهش، ضمن معرفي پارامترهاي موثر درعملكرد فن‌هاي بدون پره، پروفيل مقطع فن كه موثرترين و مهم‌ترين بخش طراحي اين گونه فن‌ها مي‌باشد، مورد بررسي قرار گرفته است. به منظور اصلاح پروفيل مقطع فن بدون پره و نيز به دليل شباهت زياد اين مقطع به پروفيل ايرفويل،پنج پروفيل از بين ايرفويل‌هاي استاندارد با در نظر گرفتن پارامترهاي مهم هندسي از جمله شعاع لبه حمله و بيشينه ضخامت ايرفويل انتخاب شده است كه با هندسه ايرفويل اصلي فن مطابقت خوبي داشته‌اند. همچنين پنج ايرفويل به منظور ايجاد جريان هواي يكنواخت بعد از فن و جلوگيري از جدايش جريان و با در نظر گرفتن ملاحظات ساخت، طراحي شده است. با حل معادلات پيوستگي و مومنتوم براي جريان تراكم ناپذير به كمك روش‌هاي عددي، جريان به صورت سه بعدي، مورد تحليل قرار گرفته است. با استفاده از تحليل‌هاي انجام شده، مشخصات آيروديناميكي ايرفويل‌هاي طراحي شده و ايرفويل اصلي فن بدون پره ترسيم و با يكديگر مقايسه شده‌اند. با مقايسه نتايج و بررسي جريان روي ايرفويل‌ها و نيز در نظر گرفتن هندسه ساده جهت ساخت فن، ايرفويل ايپلر 473 براي طراحي فن انتخاب شده است. در ادامه با در نظر گرفتن ايرفويل ايپلر 473، فن بدون پره با قطر 30 سانتي متر، در اتاقكي با ابعاد 2×2×4 متر به صورت سه بعدي شبيه سازي شده است. به كمك شبيه سازي انجام شده، منحني افزايش دبي فن به ازاي دبي‌هاي ورودي مختلف ترسيم شده است. منحني افزايش دبي فن، نشان مي‌دهد كه با افزايش دبي ورودي، ميزان دبي خروجي به صورت خطي افزايش مي‌يابد.

In the present investigation, in spite ofintroducing the effective parameters in the Bladeless fan performance,the profile of fan cross section was studied precisely because it is the most important sectionof designing this kind of fan. In order to modify the fan cross section and by considering the similarity of bladeless fans to airfoils, five profiles were chosen among the standard airfoil profiles by considering the important geometric parameters such asradius of leading edge, maximum thickness of airfoil compatible with the original airfoil. In addition, five profile were designed to create uniform airflow in front of fan and to prevent the separation of flow as well as the manufacturing criteria. By solving the momentum and continuity equations for incompressible fluid, the flow was analyzed numerically in 3D form. The aerodynamic characteristics of the designed airfoils and the original airfoil of the Bladeless fan wereindicated and compared to eachother.The fan was located in the centerof a 4×2×2m room and Eppler473 airfoil profile was used as the cross section of this fan.Accoring tothe obtainednumerical results, the flow increase curve of the fan versus different inlet flowrate was depicted. The flow increase curve shows that the outlet flow rate increasedlinearely by increasing the inlet flow rate.