Hücum Kenarı Şeklinin Eksenel Fan Performansına Etkileri

Eksenel fan ve kompresör tasarımında, kanadı oluşturan profillerin fan göbeğinden uç kısmına doğru birleştirilme yöntemi, son yıllarda üzerinde çalışılan parametrelerden biridir. Profiller, ağırlık merkezlerinden geçen radyal bir doğru üzerinde dizilebildiği gibi, eksenel ya da başka yönlerde (vetere dik ya da veter yönünde gibi) profilleri kaydırarak da kanat şekli oluşturulabilmektedir. Bu şekilde, iki boyutlu düzlemde, profil üzerinde tasarım değişikliği yapmadan, üç boyutlu akış yapısı üzerinde değişiklik yapmak mümkündür. Bu çalışmada, bir fan rotoru üzerinde, profillerin göbekten uca birleştirilmesinde hücum kenarının aldığı şeklin fan performansı ve üç boyutlu akış yapısı üzerine etkileri ele alınmıştır. İlk olarak, profillerin ağırlık merkezleri radyal bir doğru üzerinde yer alacak şekilde referans bir fan tasarlanmış, bu fan maksimum verimi verecek şekilde, HAD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) araçları vasıtasıyla optimize edilmiş ve HAD yaklaşımlarının doğrulanması deneylerle desteklenmiştir. Daha sonra, referans fanın profilleri farklı hücum kenarı eğrileri oluşturacak şekilde kaydırılarak yeni fan geometrileri elde edilmiş ve bu fanların HAD analizleri gerçekleştirilmiştir. Fanların aerodinamik performansları ve akış yapıları detaylı bir şekilde incelenip karşılaştırılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, hücum kenarının içbükey ya da dışbükey şekilde olmasının fan performansı üzerinde olumlu bir etkisine rastlanmamış ancak kanat kökü ve kanat ucu gibi aerodinamik açıdan sorunlu bölgelerde fayda sağlanabilecek etkileri görülmüştür

The Effects of The Leading Edge Shape on Fan Performance

In recent years, the different methods of stacking of the blade profiles from hub to the tip are studied frequently for axial fans and compressors. The blade profiles can be stacked on a radial line where the centers of gravity of the profiles coincide or the blade shape can be obtained by shifting the profiles in axial direction or in other directions (parallel or perpendicular to the chord line of the profile). In this manner, it is possible to make a modification on the 3D flow structure without making any change on the angle of the profile on 2D plane. In this study, the effect of the leading edge shape (related to the stacking process) on the performance and on the 3D flow structure of an axial fan rotor is handled. First, a reference fan where the centers of the gravity of the profiles situate on the radial stacking line is designed. This fan is optimized by means of CFD tools to give the maximum efficiency. The results of the CFD calculations are validated by experiments. Subsequently, new fans are obtained by shifting the profiles in axial direction to give the desired leading edge shape. The performances and the flow structures of the new fans are investigated and compared by means of CFD calculations. The CFD results show that, neither convex nor concave leading edge has positive effects on the aerodynamic performance of the axial fan studied. However, some potential advantages of the new geometries are observed especially at the hub and the tip region of the fans which are aerodynamically the most problematic regions of an axial turbomachine
Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-3615
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 1977
  • Yayıncı: TÜRK ISI BİLİMİ VE TEKNİĞİ DERNEĞİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Konik Kubbeli Harran Evlerinin Çatısına ve Düz Çatıya Düşen Güneş Işınımının Karşılaştırılması

Erdal YILDIRIM, Zeynel Abidin FIRATOĞLU, Bülent YEŞİLATA

Adsorpsiyonlu Bir Soğutma Sisteminin Performansının Farklı Çalışma Çiftleri İçin Teorik Analizi

İsmail SOLMUŞ, Cihan YILDIRIM

METAL HIDRÜR ESASLI HİDROJEN DEPOLAMA PARAMETRELERİNE REAKTÖR DİZAYNI VE HİDROJEN ŞARJ BASINCI ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Fevzi BEDİR, Muhammet KAYFECİ, Hüseyin KURT

Metal Hıdrür Esaslı Hidrojen Depolama Parametrelerine Reaktör Dizaynı ve Hidrojen Şarj Basıncı Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Muhammet KAYFECİ, Fevzi BEDİR, Hüseyin KURT

Aktif Akış Kontrolü ile Ters Basamak Ardındaki Isı Geçişinin İyileştirilmesi

Sertac CADIRCI, Hasan GUNES

Isı Geri Kazanım Sistemleri Kullanılan Bir Gıda Fabrikasının Yakıt Tasarruf Potansiyelinin Deneysel Olarak Araştırılması

M. Handan ÇUBUK, Özlem EMANET, Ahmet Selim DALKILIÇ, Somchai WONGWISES

Namlu Malzemesi Isıl Karakteristikleri Homojen Olmayan Silah Namlularının İç Balistik Çevrim Sırasında Zamana Bağlı Isıl İncelenmesi

Mehmet AKÇAY, M. Adil YÜKSELEN

Konvansiyonel, Dizel-Elektrik ve Hibrit Elektrik Belediye Otobüslerinin Çalışma Karakteristiklerinin Gerçek Dünya Sürüş Şartları Altında Karşılaştırılması

Şeref SOYLU

BUHAR SIKIŞTIRMALI-ABSORBSİYONLU KASKAD SOĞUTMA ÇEVRİMLERİNİN İKİNCİ KANUN ANALİZİ

Canan CİMŞİT, Murat HOŞÖZ, İlhan Tekin ÖZTÜRK

Bir Belediye Otobüsünün Şehir İçi Sürüş Şartlarında Frenleme Enerjisi Geri Dönüşüm Potansiyelinin İncelenmesi

Şeref SOYLU