Yıl: 2021 Cilt: 2021 Sayı: 187 Sayfa Aralığı: 7 - 13 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 22-05-2022

Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı

Öz:
Radyal fanlar hava veya gaz nakline gerek duyulan klima santralleri, havalandırma tesisatları vb. gibi pek çok yapıda kullanılmaktadır. Son zamanlarda radyal fanların performans artırımlarına yönelik pek çok çalışma yapılmakta ve fan kanatları üzerinde yapılan değişiklikler ile yüksek performanslı fanlar elde edilebileceği vurgulanmaktadır. Bilindiği üzere radyal fanlarda, akış fanın içerisine eksenel olarak girip 90° dönerek ve radyal olarak çıkmaktadır. Klima santrallerinde çoğunlukla çift emişli salyangozlu radyal vantilatörler ve salyangozsuz plug fanlar kullanılmaktadır. Plug fanlar, salyangozlu vantilatörlere göre daha düşük verimli olsa da sağladığı montaj kolaylığı ve yer tasarrufu üstünlüğü nedeniyle daha yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Plug fanlarda, rotorda basınçlandırılmış hava, çıkışta enerjisinin önemli bir kısmını yitirmekte ve hava hızındaki büyük değişim sistemin gürültü seviyesinin artması ile sonuçlanmaktadır. Birden fazla fanın dizilmesi ile oluşturulan fan demeti uygulamalarında, fanların birbirleriyle etkileşimini ortadan kaldırma amacıyla fanların aralarına belirli uzaklıklarda ayırıcı duvarlar yerleştirilmekte ve bu nedenle sistem boyutları büyümektedir. Rotor çıkışına bir eksenel yönlendirici yerleştirilmesiyle plug fanların bu dezavantajlarının ortadan kaldırılabileceği öngörülmektedir. Plug fan çıkışındaki akışın eksenel hale getirilmesi, klima santrallerindeki diğer ekipmanların (filtre, eşanjör, nemlendirme ünitesi vb.) performanslarını da arttıracaktır. Bu nedenle bu çalışma kapsamında radyal fanın hemen çıkışına konumlandırılan, akışı 90° döndürerek eksenel hale getiren bir yönlendirici bileşen tasarlanmış ve performansı hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizleri ile incelenmiştir. Ayrıca tasarlanan bu yönlendiricinin fan performansı üzerindeki etkisi de çalışılmıştır. Varılan sonuç yönlendiricinin sistemin debisini ve verimini arttırdığı yönündedir.
Anahtar Kelime:

Design of a Radial Fan System With an Axial Exit

Öz:
Centrifugal fans are used in the air conditioning plants, ventilation systems and etc to pressurize the air and gas. Recent studies have been shown that the blade shape (airfoil type instead of constant thickness type) has an important influence on the performance of radial fans. In air conditioning plants and ventilation systems, double suction fans with volute or plug fans are mostly used. Plug fans are preferred due to the easy installation and their relatively small size in spite of their low efficiency compare to the fans with volute. The kinetic energy of the pressurized air is lost at the exit of the fan resulting the increase of the noise level of the system. Moreover the swirling flow influences the performances of the other components of the system such as filters, heat exchanger etc.. In the case of plug fan array (fan wall) applications, the exit conditions might have an important influence on the fan performance due to the interaction between neighbouring fans. In order to prevent this interaction, each plug fan is placed in the bounded box resulting large plant size. The main purpose of the present study is to eliminate the above mentioned disadvantages of plug fans. In order to achieve high system performance together with high plug fan performance, a flow-director is placed at the exit of the rotor which converts the flow in axial direction. The influence of the flow-director on the fan performance is studied by using computational fluid dynamics (CFD) technique. It is concluded that the performance of the plug fan rotor is increased by the flow-director.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • 1] Meakhail, T., Park, S.O., “A Study of Impeller- Diffuser-Volute Interaction in a Centrifugal Fan”, A Journal of Turbomachinery, 2005.
  • [2] Sharma, N.Y., Karanth, K.V., “Numerical Analysis of a Centrifugal Fan for Improved Performance Using Splitter Vanes”, World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Mechanical and Mechatronics Engineering, vol:3, No:12, 2009.
  • [3] Li, H., “Fluid Flow Analysis of a Single-Stage Centrifugal Fan with a Ported Diffuser”, Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, 3:2, 147-163, 2009.
  • [4] Cherdieu, P., Dazin, A., Dupont, P., Bayeul- Laine, A.C., Roussette, O., Bois, G., “Analysis of Unsteadinesses in a Vaned Diffuser of Centrifugal Machinery”, 21ème Congrès Français de Mécanique, 2013.
  • [5] Madhwes, N., Manjunath, M.S., Karanth, K.V., “Influence of Number of Impeller and Diffuser Blades on the Pressure Recovery of Centrifugal Fan”, IJRET: International Journal of Research in Engineering and Technology, 2015.
  • [6] Jung, U.H., Kim, J.H., Park, C.H., Jun, S.O., Choi, Y.S., “Optimum Design of Diffuser in a Small High Speed Centrifugal Fan Using CFD and DOE”, Journal of Mechanical Science and Technology, 30 (3) 1171~1184, 2015.
  • [7] Develi, S.D., Ayder, E., “Radyal Fanlarda Kanat Profili Biçiminin Performansa Etkisi”, 14. Ulusal Tesisat Mühendisliği Kongresi, 2019.
  • [8] Ansys CFX Tutorials
APA Develi S, SÖNMEZ O, Ayder E (2021). Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı. , 7 - 13.
Chicago Develi Salih Deniz,SÖNMEZ Olgun,Ayder Erkan Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı. (2021): 7 - 13.
MLA Develi Salih Deniz,SÖNMEZ Olgun,Ayder Erkan Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı. , 2021, ss.7 - 13.
AMA Develi S,SÖNMEZ O,Ayder E Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı. . 2021; 7 - 13.
Vancouver Develi S,SÖNMEZ O,Ayder E Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı. . 2021; 7 - 13.
IEEE Develi S,SÖNMEZ O,Ayder E "Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı." , ss.7 - 13, 2021.
ISNAD Develi, Salih Deniz vd. "Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı". (2021), 7-13.
APA Develi S, SÖNMEZ O, Ayder E (2021). Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı. Tesisat Mühendisliği, 2021(187), 7 - 13.
Chicago Develi Salih Deniz,SÖNMEZ Olgun,Ayder Erkan Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı. Tesisat Mühendisliği 2021, no.187 (2021): 7 - 13.
MLA Develi Salih Deniz,SÖNMEZ Olgun,Ayder Erkan Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı. Tesisat Mühendisliği, vol.2021, no.187, 2021, ss.7 - 13.
AMA Develi S,SÖNMEZ O,Ayder E Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı. Tesisat Mühendisliği. 2021; 2021(187): 7 - 13.
Vancouver Develi S,SÖNMEZ O,Ayder E Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı. Tesisat Mühendisliği. 2021; 2021(187): 7 - 13.
IEEE Develi S,SÖNMEZ O,Ayder E "Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı." Tesisat Mühendisliği, 2021, ss.7 - 13, 2021.
ISNAD Develi, Salih Deniz vd. "Eksenel Çıkışlı Radyal Fan Sistemi Tasarımı". Tesisat Mühendisliği 2021/187 (2021), 7-13.