SANTRİFÜJ FAN CFD ANALİZ SONUÇLARI FAN FİLTRE TEKNOLOJİLERİ-ÖRNEK ÇALIŞMA MAYIS 2015
Contents 1 KATI MODEL... 2 1.1 GÖVDE GÖRÜNÜŞLERİ... 2 1.2 ROTOR GÖRÜNÜŞLERİ... 4 2 CFD ANALİZ SONUÇLARI NOMİNAL ŞARTLAR... 6 2.1 STREAMLINE GÖRÜNÜŞLERİ... 6 2.2 BASINÇ DAĞILIMI KESİT GÖRÜNÜŞLERİ... 9 2.3 HIZ DAĞILIMI KESİT GÖRÜNÜŞLERİ... 10 2.4 SICAKLIK DAĞILIMI KESİT GÖRÜNÜŞLERİ... 11 2.5 SINIR ŞARTLARI... 12 2.6 SAYISAL SONUÇLAR... 12 3 CFD ANALİZ SONUÇLARI ÖLÇÜM ŞARTLARI... 13 3.1 STREAMLINE GÖRÜNÜŞLERİ... 13 3.2 BASINÇ DAĞILIMI KESİT GÖRÜNÜŞLERİ... 16 3.3 HIZ DAĞILIMI KESİT GÖRÜNÜŞLERİ... 17 3.4 SICAKLIK DAĞILIMI KESİT GÖRÜNÜŞLERİ... 18 3.5 SINIR ŞARTLARI... 19 3.6 SAYISAL SONUÇLAR... 19 1 S a y f a
1 KATI MODEL : SELNİKEL 14/45-1400: 562 FN1 FANI 1.1 GÖVDE GÖRÜNÜŞLERİ Şekil 1 Fanın CAD Modeli - İzometrik Görünüşü Şekil 2 Fanın CAD Modeli - İzometrik Görünüşü 2 S a y f a
Şekil 3 Fanın CAD Modeli - İzometrik Görünüşü Şekil 4 Fanın CAD Modeli - Önden Görünüşü 3 S a y f a
1.2 ROTOR GÖRÜNÜŞLERİ Şekil 5 Fan Rotoru CAD Modeli - İzometik Görünüşü Şekil 6 Fan Rotoru CAD Modeli - İzometik Görünüşü 4 S a y f a
Şekil 7 Fan Rotoru CAD Modeli - Yandan Görünüşü Şekil 8 Fan Rotoru CAD Modeli - Önden Görünüşü 5 S a y f a
2 CFD ANALİZ SONUÇLARI NOMİNAL ŞARTLAR ETİKET DEĞERLERİ: v=470000 M3/H 2.1 STREAMLINE GÖRÜNÜŞLERİ Şekil 9 Akışın Streamline Görünüşü - 1 Şekil 10 Akışın Streamline Görünüşü - 2 6 S a y f a
Şekil 11 Akışın Streamline Görünüşü - 3 7 S a y f a
8 S a y f a
2.2 BASINÇ DAĞILIMI KESİT GÖRÜNÜŞLERİ Şekil 12 Basınç Dağılımı - Kanatların Ortasından Geçen Kesit Şekil 13 Basınç Dağılımı - Rotorun Ortasından Geçen Kesit 9 S a y f a
2.3 HIZ DAĞILIMI KESİT GÖRÜNÜŞLERİ Şekil 14 Hız Dağılımı - Kanatların Ortasından Geçen Kesit Şekil 15 Hız Dağılımı - Rotorun Ortasından Geçen Kesit 10 S a y f a
2.4 SICAKLIK DAĞILIMI KESİT GÖRÜNÜŞLERİ Şekil 16 Sıcaklık Dağılımı - Kanatların Ortasından Geçen Kesit Şekil 17 Sıcaklık Dağılımı - Rotorun Ortasından Geçen Kesit 11 S a y f a
2.5 SINIR ŞARTLARI Tablo 1 Nominal Şartlar İçin CFD Analizinde Tanımlanan Sınır Şartları Nokta Sınır Şartı Değer Birim 1.Emiş Hacimsel Debi 63.8 [m 3 /s] 2.Emiş Hacimsel Debi 63.8 [m 3 /s] Çıkış Ortam Basıncı 101325 [Pa] Rotor Dönme Hızı 1000 [Rpm] 2.6 SAYISAL SONUÇLAR Tablo 2 Nominal Şartlar İçin CFD Analizinden Elde Edilen Sonuçlar Parameter Unit Value Averaged Value Minimum Value Maximum Value Girişte Ortalama Statik Basınç [Pa] 100395 100417 100391 100471 Girişte Ortalama Toplam Basınç [Pa] 100709 100731 100704 100785 Girişte Kütlesel Debi [kg/s] 61.44 61.48 61.44 61.54 Girişte Hacimsel Debi [m 3 /s] 63.81 63.83 63.81 63.86 Çıkışta Ortalama Statik Basınç [Pa] 101325 101325 101325 101325 Çıkışta Ortalama Toplam Basınç [Pa] 102981 102987 102981 102992 Çıkışta Kütlesel Debi [kg/s] -122.94-122.99-123.16-122.94 Çıkışta Hacimsel Debi [m 3 /s] -127.68-127.73-127.90-127.67 Rotora Uygulanan Tork [N*m] -6592.27-6592.71-6616.73-6572.61 Girişte Ort. Akışkan Yoğunluğu [kg/m 3 ] 0.96 0.96 0.96 0.96 Çıkış ve Giriş Arasında Basınç Farkı [Pa] 2272 2256 2207 2277 Verimlilik [-] 42% 42% 41% 42% 12 S a y f a
3 CFD ANALİZ SONUÇLARI ÖLÇÜM ŞARTLARI V=230 000 m3/h n=820 d/d 3.1 STREAMLINE GÖRÜNÜŞLERİ Şekil 18 Akışın Streamline Görünüşü - 1 13 S a y f a
Şekil 19 Akışın Streamline Görünüşü - 2 Şekil 20 Akışın Streamline Görünüşü - 3 14 S a y f a
15 S a y f a
3.2 BASINÇ DAĞILIMI KESİT GÖRÜNÜŞLERİ Şekil 21 Basınç Dağılımı - Kanatların Ortasından Geçen Kesit Şekil 22 Basınç Dağılımı - Rotorun Ortasından Geçen Kesit 16 S a y f a
3.3 HIZ DAĞILIMI KESİT GÖRÜNÜŞLERİ Şekil 23 Hız Dağılımı - Kanatların Ortasından Geçen Kesit Şekil 24 Hız Dağılımı - Rotorun Ortasından Geçen Kesit 17 S a y f a
3.4 SICAKLIK DAĞILIMI KESİT GÖRÜNÜŞLERİ Şekil 25 Sıcaklık Dağılımı - Kanatların Ortasından Geçen Kesit Şekil 26 Sıcaklık Dağılımı - Rotorun Ortasından Geçen Kesit 18 S a y f a
3.5 SINIR ŞARTLARI Tablo 3 Ölçüm Şartları İçin CFD Analizinde Tanımlanan Sınır Şartları Nokta Sınır Şartı Değer Birim 1.Emiş Hacimsel Debi 32 [m 3 /s] 2.Emiş Hacimsel Debi 32 [m 3 /s] Çıkış Toplam Basıncı 102075 [Pa] Rotor Dönme Hızı 820 [Rpm] 3.6 SAYISAL SONUÇLAR Tablo 4 Ölçüm Şartları İçin CFD Analizinden Elde Edilen Sonuçlar Parameter Unit Value Averaged Minimum Maximum Value Value Value Girişte Ortalama Statik Basınç [Pa] 98588 98607 98569 98623 Girişte Ortalama Toplam Basınç [Pa] 98666 98684 98646 98700 Girişte Kütlesel Debi [kg/s] 30.26 30.26 30.24 30.27 Girişte Hacimsel Debi [m3/s] 32.00 32.00 31.99 32.00 Çıkışta Ortalama Statik Basınç [Pa] 101330 101270 101239 101330 Çıkışta Ortalama Toplam Basınç [Pa] 102073 102073 102070 102076 Çıkışta Kütlesel Debi [kg/s] -60.56-60.67-60.82-60.56 Çıkışta Hacimsel Debi [m3/s] -63.08-63.23-63.40-63.08 Rotora Uygulanan Tork [N*m] -3668.93-3660.65-3673.13-3648.44 Girişte Ort. Akışkan Yoğunluğu [kg/m3] 0.95 0.95 0.95 0.95 Çıkış ve Giriş Arasında Basınç Farkı [Pa] 3407 3389 3372 3429 Verimlilik [-] 57% 57% 57% 58% 4. SONUÇ Gerek ölçüm şartlarında gerekse etiket değerlerinde verimlilik değerleri %50-55 civarında olduğu görülmektedir. Bu sonuçlar ölçüm sonuçları ile uyumludur. Buradan, bu fanda %20 civarında (bir enerji tasarruf portansiyeli bulunduğu 19 S a y f a