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Efectos de los parámetros de diseño en el rendimiento y el ruido de los ventiladores centrífugos de curvatura hacia adelante

Efectos de los parámetros de diseño en el rendimiento y el ruido de los ventiladores centrífugos de curvatura hacia adelante

Jun 19, 2017

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Curvado hacia adelante Los ventiladores centrífugos son ampliamente utilizados en la industria por su gran caudal másico y su compacidad en comparación con los ventiladores axiales . Además de esto, tienen un mayor aumento de la presión total en comparación con los ventiladores hacia atrás . A pesar de su baja eficiencia, se emplean como ventiladores de circulación en calefacción central y sistemas de aire acondicionado en edificios, como sopladores en unidades de calefacción y refrigeración de automóviles , y en muchas otras aplicaciones.

El reciente desarrollo de técnicas de CFD para campos de flujo viscoso tridimensionales proporciona una herramienta eficaz para el análisis y el diseño. Por lo tanto, las técnicas de análisis de flujo utilizando el enfoque URANS han hecho un progreso notable en aplicaciones de turbomáquinas.

Recientemente, se ha prestado más atención al estudio de los efectos de los parámetros de diseño sobre el rendimiento y el ruido de los ventiladores centrífugos . Boltezar et al. Estudiaron la influencia del espaciamiento irregular de las palas de los ventiladores radiales del alternador en el SPL total y el espectro de ruido. En su estudio, calcularon los valores de SPL y de los espectros teóricamente y compararon los valores con los resultados medidos para varios tipos de ventiladores con diferentes separaciones de las cuchillas. Encontraron que las alteraciones en el espaciamiento de las palas no alteran significativamente el SPL total. Sin embargo, se encontró una dispersión significativa de la potencia acústica sobre varios armónicos con un espaciamiento irregular de la paleta de ventilador, permitiendo así una reducción del efecto de la sirena. Predijeron este fenómeno teóricamente y lo confirmaron experimentalmente. Jeon utilizó el método de vórtice discreto (DVM) para describir el campo de flujo en un ventilador centrífugo . Empleó la ecuación de Lowson para obtener información acústica de campo lejano de las fluctuaciones de la fuerza inestables en la cuchilla. El propósito de su estudio fue investigar los efectos de la velocidad de rotación, el caudal, la distancia cutaff y el número de cuchillas en el ruido. Cho y Moon utilizaron el campo de flujo viscoso inestable de un ventilador de flujo cruzado calculado resolviendo las ecuaciones de Navier-Stokes incompresibles bidimensionales (2D). Emplearon la ecuación de FW-H para predecir las presiones acústicas y para estudiar el beneficio acústico de un impulsor con el espaciamiento desigual de la lámina. Ballesteros-Tajadura et al. Realizó una simulación numérica tridimensional del flujo completo inestable en toda la configuración impulsor-voluta de un ventilador centrífugo industrial . Obtuvieron las fluctuaciones de presión en algunos lugares sobre la pared de la voluta, y encontraron un buen acuerdo entre los resultados numéricos y los experimentales.

En este estudio, tanto los enfoques numéricos como experimentales se utilizan para evaluar la influencia de los parámetros de diseño en el flujo inestable en un ventilador centrífugo y su impacto en el comportamiento aeroacústico.

La influencia de los parámetros de diseño en el flujo inestable en un ventilador centrífugo se ha estudiado mediante investigaciones numéricas y experimentales. El estudio mostró los efectos relacionados con el espaciamiento irregular de las cuchillas, el número de cuchillas y la distancia radial entre la periferia del impulsor y la lengua de la voluta. Se ha encontrado una correlación entre las fluctuaciones de presión de la pared y las señales de ruido de campo lejano.

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