Porównanie adekwatności wybranych metod numerycznych do opisu pola przepływu w wentylatorze poprzecznym. II. Analiza wyników obliczeń numerycznych i badań doświadczalnych

• Autorzy: Stacharska-Targosz J. , Chmielowiec M.

Warianty tytułu

EN

The comparison two of numerical methods for description flow field in the cross-flow fan. Part II Analysis of numerical results and experimental measurements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Większość badań numerycznych wentylatorów poprzecznych koncentrowała się na analizie struktury pola przepływu oraz identyfikacji występujących zjawisk przepływowych. Do opisu skomplikowanej struktury przepływu wewnątrz tej dwustopniowej maszyny przepływowej stosowano różne metody numeryczne, najczęściej metodę elementów skończonych [1, 9] oraz metodę objętości skończonych [4]. Zdecydowanie rzadziej i to w bardzo ograniczonym zakresie zmienności warunków przepływowych, pojawiały się w literaturze przedmiotowej badania numeryczne prowadzące do sporządzenia charakterystyk aerodynamicznych wentylatorów poprzecznych [2, 5]. Symulacje numeryczne przepływu wewnątrz wentylatora poprzecznego przeprowadzono dwiema metodami: objętości skończonych oraz elementów skończonych wykorzystując odpowiednio do obliczeń programy Flo++ oraz Ansys. W tym celu zbudowano modele numeryczne wentylatora poprzecznego posiadające identyczną obudowę (spirala całkowa) oraz wymiary wirnika (średnica zewnętrzna D2 = 100 mm, długość L = 450 mm, liczba łopatek Z= 24) jak model funkcjonalny, którego wyniki badań doświadczalnych przedstawiono w pracy [6]. Przeanalizowano pola prędkości i ciśnień obliczone metodą objętości skończonych (program Flo++) oraz metodą elementów skończonych (program Ansys) w celu wskazania metody, która pozwalała na najdokładniejsze odwzorowanie rzeczywistych warunków przepływowych. Przeprowadzenie ilościowej oceny wyników polegało na porównaniu wartości strumienia objętości otrzymanych w drodze symulacji przepływu przy wykorzystaniu obu programów z wartością uzyskaną podczas badań doświadczalnych modelu funkcjonalnego wentylatora poprzecznego.

EN

In this paper some selected results of numerical simulations in the cross flow fans have been presented. For the numerical calculations of the flow fields two different programs have been used: Flo++ and Ansys, based on: Finite Volume Method (FVM) and Finite Element Method (FEM), respectively. The four numerical models have been created (two in each program) having the different number of blocks in the discharge channels. The qualitative analysis based on velocity vector plots and pressure contour plots as well as qualitative analysis being the comparison of the values of volume flow rate obtained numerically and experimentally have been presented. Program Flo++ has been chosen for subsequent calculations of the cross flow fan performance as it has given more adequate results to the real flow conditions

Słowa kluczowe

PL

przepływ; wentylator; obliczenia numeryczne

EN

cross flow fan; flow structure; numerical computation

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Systems : journal of transdisciplinary systems science
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 11, nr 1
• Strony: 276--283
• Opis fizyczny: bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Stacharska-Targosz J.

autor

Chmielowiec M.

Bibliografia

• [1] BERT P.F., PESSIANI M., COMBES J.F., KUENY J.L., Unsteady Flow Calculation in a Cross Flow Fan Using a Finite Element Method. International Gas Turbine and Aeroengine Congress & Exhibition, Birmigham, 1996.
• [2] DORNSTETTER S., GABI M., Transient Flow Analysis of Cross Flow Fan Using a Finite Volume CFD-Code. International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows, Gdansk 2001.
• [3] FERZIGER J. H., PERIC M., Computational Methods for Fluid Dynamics. Springer-Verlag, Berlin 1999
• [4] MOON Y.J., CHO Y., Blade Tonal Noise Prediction of Variable Pitch Cross Flow Fans by Unsteady Viscous Flow Computation, Proc. of Fan Noise 2003, Senlis, France, 23-25 September, 2003.
• [5] SOWA A. Praca doktorska, Kraków 2005.
• [6] STACHARSKA-TARGOSZ ]., GOŁOCÓRSKI J. Badania eksperymentalne wentylatora poprzecznego WPU 450/100. Politechnika Krakowska, Czasopismo Techniczne serii Mechanika, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 1995.
• [7] STACHARSKA-TARGOSZ J. Identyfikacja przepływów w wentylatorach poprzecznych metodą eksperymentu sekwencyjnego. Politechnika Krakowska, Monografia 117, Kraków 1991.
• [8] VERSTEEG H.K., MALALASEKERA W., An Introduction to Computational Fluid Dynamics. The Finite Volume Method. Longman Group Ltd. 1995.
• [9] YEH J., Unsteady Flow Analysis of Cross Flow Fans by Finite Element Method. Aerothermodynamics of Internal Flows III, Eds Shen YU, Naixing CHEN, Yinming BAI, Word Publishing Corp. 1996.