Kiểm soát tổn thất quạt hướng trục bằng phương pháp mô phỏng số

https://tapchi.hoimovietnam.vn/vi/archives?article=24065
  • Cơ quan:

    Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 18.Phố Viên, Hà Nội, Việt Nam

  • *Tác giả liên hệ:
    This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
  • Nhận bài: 02-05-2024
  • Sửa xong: 20-07-2024
  • Chấp nhận: 05-08-2024
  • Ngày đăng: 16-12-2024
Trang: 50 - 57
Lượt xem: 123
Lượt tải: 8
Yêu thích: , Số lượt: 0
Bạn yêu thích

Tóm tắt:

Dòng không khí đi qua quạt có thể được chia thành hai thành phần: dòng chảy chính đi qua các cánh quạt được cung cấp năng lượng và dòng chảy tổn thất tại khe hở giữa quạt và vỏ. Dòng tổn thất này ngược chiều với dòng chảy chính và là nguồn gây tổn thất năng lượng và tiếng ồn. Các mô phỏng số được trình bày trong nghiên cứu này cung cấp một cái nhìn sâu sắc về hiện tượng này. Công cụ tính toán, mô phỏng động lực học chất lỏng CFD cho phép tiếp cận cấu trúc dòng chảy ở khoảng trống giữa cánh quạt và vỏ, điều này là không dễ dàng được thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm. Nghiên cứu này trình bày kết quả CFD được thực hiện trên một cánh quạt rỗng được chế tạo bởi công nghệ đúc ly tâm. Nhờ tính chất rỗng này mà dòng khí nén được bơm vào ở giữa quạt và khí nén thoát ra ngoài qua các lỗ được bố trí xung quanh chu vi quạt. Điều này cho phép kiểm soát chủ động dòng tổn thất và cho phép cải thiện đặc tính khí động lực học của quạt.

Trích dẫn
Đặng Vũ Đinh, Phạm VănTiến, Nguyễn Thế Hoàng và Lê Thị Hồng Thắng, 2024. Kiểm soát tổn thất quạt hướng trục bằng phương pháp mô phỏng số, Tạp chí Công nghiệp Mỏ, số XXXIII, kỳ 6, tr. 50-57.
Tài liệu tham khảo

1 . A. Pogorelov, M. Meinke and w. Schroder (2016). Effects of tip gap width on the flow field in an axial fan. Int J HeatFluidFl2016. 61: 466-481. DOI: https://doi.Org/10.1016/j.ijheatfluidflow

2 . D. You, M. Wang, P. Moin (2006). Effects oftip-gap size on the tip-leakage flow in a turbomachinery cascade. Phys Fluid 2006; 18(10): 105102. D0l:10.1063/1.2354544

3 . T. Fukano, Y. Kodama & Y. Takamatsu (1986). The effect of the tip clearance on the noise of low pressure axial and mixed flow fans. Journal of Sound and Vibration, 105, 291-308.

4 . Fukano and Kodama Y (1992). Prediction of sound powerof the low pressure axial and diagonal flow fans. Fan noise symposium, Senlis.

5 . M. Inoue, M. Kuroumaru & M. Fukuhara (1986). Behavior of tip leakage flow behind an axial compressor rotor. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 108 :7-14. D0I:10.1243/09576509JPE329

6 . F. Kameier, w. Neise (1997). Experimental study of tip clearance losses and noise in axial turbomachinery and their reduction. ASME Journal of Turbomachinery. 119, 460 - 471. DOI: 10.1115/1.2841145

7 . M. Buisson, P. Ferrand, L. Soulat, S. Aubert, S. Moreau, c. Rambeau & M. Henner (2013). Optimal design of an automotive fan using the Turb’0pty meta-model. Computers & Fluids, 80. 207-213. D0I:10.1016/j.compfluid.2012.03.015

8 . S. Nadeau, w. Holmes (2003). Turbomachine with double-faced rotor-shroud seal structure. Siemens Automotive. United states Patent number 6508624.

9 . S. Nadeau. Integral tip seal in a fan-shroud structure (2005). Siemens VDO Automotive. Unitedstates Patent number 6874990.

10 . V. Schramm, J. Denecke, S. Kim, et al (2004). Shape optimization of a labyrinth seal applying the simulated annealing method. Int J Rotat Mach 2004; 10(5): 365-371.

11 . Matjaz Eberlinc, Brane Sirok& Marko Hocevar (2009). Experimental investigation ofthe interaction of two flows on the axial fan hollow blades by flow visualization and hot-wire anemometry. Experimental thermal and fluid science, 33(5):929-937.

12 . Matjaz Eberlinc, Brane Sirok & Marko Hocevar (2009). Patented hollow blades ofthe axial fan with trailing edge self-induced blowing. Recent Patents on Mechanical Engineering, 2(1):1-7.

13 . L. Neuhaus, w. Neise (2009). Active Flow Control to Improve the Aerodynamic and Acoustic Períormance of Axial Turbomachines (2009). ASME Turbo Expo 2009. D0M0.1115/GT2009-60008.

14 . L. Neuhaus, w. Neise. Active control to improve the aerodynamic períormance and reduce the tip clearance noise of axial turbomachines with steady air injection into the tip clearance gap. In: King R (ed.) Active flow

15 . Vu-Dinh DANG. (2021), Étude de rinAuence des paramètres du procédé de rotomoulage sur les caractéristiques aérodynamiques de fonctionnement d’un ventilateur axial. Thèse Doctorat (PhD).

Các bài báo khác