Numerical simulation of turbulent flow in the contraction nozzle of a centrifugal fan

Jazyk: ruština
Rok vydání: 2021
Předmět:
DOI: 10.18720/spbpu/3/2021/vr/vr21-5321
Popis: В работе представлены результаты численного моделирования турбулентного течения во Ð²Ñ Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð¼ патрубке центробежного вентилятора, направленного на определение формы сопла, обеспечивающего наиболее близкие к равномерным поперечные профили Ñ„Ð¸Ð·Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð²ÐµÐ»Ð¸Ñ‡Ð¸Ð½, и последующего построения методики определения Ñ€Ð°ÑÑ Ð¾Ð´Ð° по замеру параметров потока в одной точке. В Ñ Ð¾Ð´Ðµ исследования решались следующие задачи: 1. Отработка методики расчета течения с опорой на результаты Ð½Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ð½Ñ‹Ñ ÑÐºÑÐ¿ÐµÑ€Ð¸Ð¼ÐµÐ½Ñ‚Ð¾Ð². 2. Проведение серии расчетов с варьируемыми параметрами окружающей среды и разрежением на Ð²Ñ‹Ñ Ð¾Ð´Ðµ при выбранной форме коллектора, по результатам которой выводится формула вычисления Ñ€Ð°ÑÑ Ð¾Ð´Ð° по значению параметров потока в одной точке. 3. Проверка применимости выведенной формулы при наличии закрутки потока на Ð²Ñ Ð¾Ð´Ðµ и при боковом Ð²Ñ Ð¾Ð´Ðµ потока в расчетную область. В результате расчетов было установлено, что оптимальная форма для Ð²Ñ Ð¾Ð´Ð½Ð¾Ð³Ð¾ патрубка может быть получена профилированием по дуге окружности (четверть окружности), радиус которой составляет 0,5 радиуса трубы. Также получена формула для вычисления массового Ñ€Ð°ÑÑ Ð¾Ð´Ð°, использующая связь ÑÑ€ÐµÐ´Ð½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾ сечению значений Ñ„Ð¸Ð·Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸Ñ Ð²ÐµÐ»Ð¸Ñ‡Ð¸Ð½ с параметрами в точке на оси. Предложено проводить такие измерения на расстоянии 1,5 диаметра от начала прямого участка трубы.
The paper presents the results of numerical simulation of turbulent flow in the inlet pipe of a centrifugal fan, which were performed to determine the shape of the nozzle providing the closest to uniform cross-section velocity profile and then to develop the air mass flow rate measure method by measurement of flow parameters at a single point. Following tasks were solved: 1. Validation of the mathematical model by comparison with available experimental data to choose the most appropriate shape of contraction nozzle. 2. Carrying out simulations in wide range of atmospheric parameters and pressure drops with chosen nozzle design in order to find out how flow parameters at a single point on axis at a given cross section are related to area-averaged parameters and deriving the formula for calculating mass flow rate. 3. Estimation of the influence of different inlet boundary conditions on the derived formula suitability. As a result of research there were proposed the design of centrifugal fan intake, which appears as small-sized and accurate flowmeter, and measurement procedure of air flow rate by the flow parameters at a single point of pipe crosssection.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: