رویکرد یکپارچه در طراحی پروفیل پره برگشت پذیر بر مبنای بهینه سازی و صحه گذاری

در این پژوهش فرآیند طراحی، بهینه سازی، شبیه سازی عددی و آزمون تجربی پره های یک فن محوری برگشت پذیر (دو جهته) با قطر ۱۶۰۰ میلی متر ارائه شده است. هدف اصلی، دستیابی به یک فن تونلی با عملکرد پایدار در هر دو جهت جریان، راندمان بالا و فشار استاتیک مناسب برای کاربردهای تهویه مترو و سامانه های اضطراری بوده است. در مرحله نخست، پروفیل آیرودینامیکی پره به صورت یک ایرفویل دو جهته در اکس-فویل تعریف و سپس با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات بر مبنای نقطه کاری موردنظر بهینه سازی شد. پس از آن، شبیه سازی سیالاتی پایا در نرم افزار سی اف اکس با مدل آشفتگی SST k-ω انجام گرفت و منحنی های فشار، دبی، توان و بازدهی استخراج شد. نمونه ساخته شده تحت آزمون استاندارد امکا ۲۱۰ قرار گرفت و منحنی های تجربی عملکرد ثبت گردید. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و پیش بینی های عددی نشان دهنده تطابق قابل توجه میان دو مجموعه داده است و فن طراحی شده توانسته است راندمان بیش از ۷۲٪ و برگشت پذیری بالاتر از ۹۵٪ را محقق سازد. یافته های این تحقیق نشان می دهد که رویکرد پیشنهادی می تواند مبنایی کارآمد برای توسعه نسل جدید فن های برگشت پذیر مورد استفاده در کاربردهای تونلی و سامانه های تخلیه دود باشد.

Keywords:

فن محوری برگشت پذیری , تهویه تونلی , شبیه سازی سیالاتی , امکا ۲۱۰