بررسی اثر تغییر دور بر عملکرد یک فن جریان محوری تک مرحله ای درون کانال در حضور آرایش نوک پره

با تغییر هندسه مناسب روی نوک پره، می توان بهبود قابل ملاحظه ای در عملکرد یک فن ایجاد کرد. در این تحقیق، به بررسی عددی اثر دو آرایش متفاوت نوک پره و تغییرات دور کارکردی فن بر عملکرد آیرودینامیکی یک فن جریان محوری درون کانال پرداخته شده است. به منظور اطمینان از روش حل، نتایج تحلیل های عددی با داده های آزمایشگاهی فن در تونل باد مرکز تحقیقات ملخ NACA مقایسه شد. نتایج عددی نشان می دهد که با اضافه کردن شیار مناسب در نوک پره، هر دو ضریب های فشار و ممان افزایش می یابند؛ اما با توجه به نرخ بیشتر افزایش در ضریب فشار نسبت به ضریب ممان، راندمان آیرودینامیکی نیز افزایش محسوسی داشته است. این افزایش در هر دو طرح مورد بررسی و در تمامی دورهای کارکرد فن مشاهده شده اما تا سرعت 3000 دور بر دقیقه دارای یک سیر صعودی بوده و سپس رو به کاهش گذاشته است. نتایج به دست آمده تعیین کننده بهترین طرح برای آرایش نوک پره است. در واقع ساختار شیار به گونه ای است که باعث به دام افتادن یک جریان هوای چرخشی با انرژی جنبشی زیاد در نوک پره شده و این گردابه همانند سدی مانع از نشت جریان هوا می شود. در نتیجه افت های ناشی از ترکیب جریان نشت یافته و جریان عبوری کاهش می یابد. با افزایش دور کارکرد فن، گردابه های ایجاد شده درون شیار نوک پره تقویت شده که علاوه بر کاهش بیشتر در دبی جریان نشت یافته از ناحیه نوک، باعث افزایش افت های ویسکوزیته و توربولانسی در این ناحیه می شود.