مدل سازی هندسی و شبیه سازی جریان در یک پروانه ی محوری همراه با پره های راهنمای خروجی

در این پژوهش، پروانه ی محوری درون واحد بیرونی کولر گازی دو تکه مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی عددی رفتار جریان سیال شامل مدل‏سازی هندسی، تولید شبکه و حل جریان در فضای محاسباتی واحد بیرونی می‏باشد. مدل‏سازی هندسی با نرم‏افزارهای طراحی به کمک کامپیوتر (cad) صورت گرفته است. سپس، ناحیه محاسباتی ایجادشده به نرم‏افزار تولید شبکه انتقال یافته است. شبکه‏ای متراکم درون هندسه پیچیده پروانه محوری تولید شده است. تولید شبکه بر اساس اعمال توابع اندازه کارآمد به منظور ریزسازی شبکه حول پره‏ها و پیشگیری از تراکم بیش از حد شبکه در سایر نواحی می‏باشد. فضای محاسباتی با سلول‏های بی‏سازمان تتراهدرال گسسته شده است. با تعیین شرایط مرزی و چارچوب مرجع چرخان به حل جریان پرداخته شده است. به منظور شبیه‏سازی جریان آشفته درون فن از مدل آشفتگی k-? تحقق‏پذیر استفاده شده است. نتایج حل جریان به صورت توزیع فشار، توزیع سرعت و نمایش خطوط جریان در مقاطع مختلف ارایه شده است. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی برای واحد بیرونی با گریل دایروی نشان داد که اختلاف نرخ جریان خروجی به طور متوسط در سه دور بالای فن، 657/8 % است. پس از اعتبارسنجی، شبیه سازی ها برای واحد بیرونی با گریل مربعی و گریل با پره های راهنمای خروجی صورت گرفت. برای مقایسه عملکرد گریل ها، دو پارامتر عملکرد آیرودینامیک بی بعد و میزان پرتاب باد توسط فن بررسی شدند. در سرعت دورانی یکسان، از لحاظ پارامتر اول، گریل نوع سوم بهترین عملکرد را دارا بوده و اختلاف دبی خروجی این گریل با حالت بدون گریل برابر با 45/2 % است. از لحاظ پارامتر دوم، گریل دایروی بهترین عملکرد را داشته و اختلاف پرتاب باد آن با حالت بدون گریل، 33/53 % می باشد