En oversigt over aksiale ventilatorer

Aksialventilatorer er blevet uundværlige i daglige applikationer, lige fra loftsventilatorer til industrielle applikationer og rumfartsventilatorer. Ventilatoren er blevet en del af enhver applikation, hvor der kræves ventilation og køling, som i en kondensator, radiator, elektronik osv., og de fås i en lang række størrelser fra få millimeter til flere meter. Ventilatorer genererer tryk for at flytte luft/gasser mod modstanden forårsaget af kanaler, spjæld eller andre komponenter i et ventilatorsystem. Aksialstrømsventilatorer er bedre egnede til lav-modstand, høj-flow applikationer og kan have vidt forskellige driftsegenskaber afhængigt af bladbredde og form, et antal vinger og spidshastighed.

Fan typer

De vigtigste typer af aksial flow fans er propel, rør aksial og vinge aksial.

• – Propeller kører normalt ved lave hastigheder og håndterer store mængder gas ved lavt tryk. Ofte brugt som udsugningsventilatorer, disse har en effektivitet på omkring 50% eller mindre.
• – Røraksiale ventilatorer drejer hurtigere end propelventilatorer, hvilket muliggør drift under høje tryk 2500 – 4000 Pa med en effektivitet på op til 65 %.
• – Vingeaksiale ventilatorer har ledeskovle, der forbedrer effektiviteten og arbejder ved tryk op til 5000 Pa. Virkningsgraden er op til 85%.

Aerodynamisk design af en aksial ventilator

Det aerodynamiske design af en aksial ventilator afhænger af dens anvendelser. For eksempel arbejder aksialventilatorer til industrielle køleapplikationer ved lave hastigheder og kræver enkle profilformer. Når det kommer til flyapplikationer, skal ventilatoren imidlertid arbejde ved meget høje hastigheder, og de aerodynamiske designkrav bliver væsentligt anderledes end mere traditionelle ventilatordesigns.

• – For at generere en effektiv aksial blæser skal strømningsvejen være korrekt dimensioneret (dvs. spidsdiameter, bladhøjde osv.) sammen med det optimale valg af indløbs-/udløbsvingevinkel og den tilsvarende vingeprofil, der skal have minimal profil og sekundære tab.
• – Som aerodynamisk ingeniør er det vigtigt at forstå flowet langs vingehøjden, for hvilket designeren kan kontrollere indløbshvirvlerne og bladbelastningen ved at ændre vinklefordelingen fra nav til spids.

`
Designcyklustiden for ventilatorer kan reduceres betydeligt ved at bruge veletablerede softwareværktøjer til turbomaskineri som f.eks. AxSTREAM®. Brug af sådanne programmer reducerer ikke kun designomkostningerne, men giver også den bedste ydeevne til den specificerede anvendelse, da brugeren kan evaluere hele det designrum, hvori ventilatoren skal fungere.

Designcyklustiden for ventilatorer kan reduceres betydeligt ved at bruge veletablerede softwareværktøjer til turbomaskineri som f.eks. AxSTREAM®. Brug af sådanne programmer reducerer ikke kun designomkostningerne, men giver også den bedste ydeevne til den specificerede anvendelse, da brugeren kan evaluere hele det designrum, hvori ventilatoren skal fungere. Det AxSTREAM® platformen giver også designere mulighed for at analysere designet ved hjælp af 1D/2D-solveren, hvor designeren kan styre forskellige flowfordelinger fra hub til spids ved hjælp af forskellige typer bladdrejninger.

Derefter kan den designede ventilator analyseres for flowfysikken og adfærden ved hjælp af 3D CFD (Computational Fluid Dynamics).  AxCFD™ inden for AxSTREAM® platform hjælper brugere med hurtigt at udføre en 3D CFD-analyse for design- og off-design-forhold med automatiseret mesh-generering og efterbehandling. Resultaterne af 3D CFD er præsenteret i figuren nedenfor.

Arbejder du med fanudvikling? Vi hjælper gerne! For mere information, kontakt os på Info@Softinway.com

Kilde: https://blog.softinway.com/an-overview-of-axial-fans/