L'ampia diffusione di ventilatori centrifughi con pale curvate in avanti nell'industria della ventilazione, della climatizzazione e del riscaldamento spinge ricercatori e progettisti verso la realizzazione di macchine con performance sempre migliori, sia dal punto di vista prestazionale, sia sotto il profilo dell'efficienza. In particolare, quest'ultimo aspetto sembra spesso carente per la tipologia di ventilatori in esame, in quanto si privilegia in genere la semplicit costruttiva in applicazioni ove richiesta alta prevalenza a basse velocit di rotazione, senza curare il rendimento della macchina che pu scendere anche a valori inferiori al 40%. Il presente lavoro si colloca in questo contesto e si propone in primo luogo di analizzare, mediante simulazioni fluidodinamiche 3D, le principali cause di inefficienza di un ventilatore centrifugo a pale in avanti impiegato per l'estrazione di fumi di caldaie per riscaldamento domestico. La presente memoria descrive poi l'avvio di un procedimento di riprogettazione della macchina, prendendo in esame i principali parametri geometrici che ne determinano le prestazioni. Per quanto riguarda il rotore ("gabbia di scoiattolo") viene analizzata l'influenza della curvatura delle pale e i rispettivi angoli ai bordi di ingresso e di uscita, nonch l'altezza delle pale stesse. Contestualmente viene esaminata una variante all'altezza del rotore e della voluta. Complessivamente si analizzano tre versioni di ventilatore; per uno di essi si analizza il comportamento fluidodinamico al variare della portata elaborata. Le linee guida di sviluppo di un nuovo ventilatore, indirizzate dai risultati delle simulazioni CFD, si avvalgono inoltre della validazione sperimentale eseguita sul modello base e su un prototipo realizzato in rapid prototiping.

Studio numerico del flusso in un ventilatore centrifugo con pale curvate in avanti

BATTISTONI, MICHELE
2008

Abstract

L'ampia diffusione di ventilatori centrifughi con pale curvate in avanti nell'industria della ventilazione, della climatizzazione e del riscaldamento spinge ricercatori e progettisti verso la realizzazione di macchine con performance sempre migliori, sia dal punto di vista prestazionale, sia sotto il profilo dell'efficienza. In particolare, quest'ultimo aspetto sembra spesso carente per la tipologia di ventilatori in esame, in quanto si privilegia in genere la semplicit costruttiva in applicazioni ove richiesta alta prevalenza a basse velocit di rotazione, senza curare il rendimento della macchina che pu scendere anche a valori inferiori al 40%. Il presente lavoro si colloca in questo contesto e si propone in primo luogo di analizzare, mediante simulazioni fluidodinamiche 3D, le principali cause di inefficienza di un ventilatore centrifugo a pale in avanti impiegato per l'estrazione di fumi di caldaie per riscaldamento domestico. La presente memoria descrive poi l'avvio di un procedimento di riprogettazione della macchina, prendendo in esame i principali parametri geometrici che ne determinano le prestazioni. Per quanto riguarda il rotore ("gabbia di scoiattolo") viene analizzata l'influenza della curvatura delle pale e i rispettivi angoli ai bordi di ingresso e di uscita, nonch l'altezza delle pale stesse. Contestualmente viene esaminata una variante all'altezza del rotore e della voluta. Complessivamente si analizzano tre versioni di ventilatore; per uno di essi si analizza il comportamento fluidodinamico al variare della portata elaborata. Le linee guida di sviluppo di un nuovo ventilatore, indirizzate dai risultati delle simulazioni CFD, si avvalgono inoltre della validazione sperimentale eseguita sul modello base e su un prototipo realizzato in rapid prototiping.
9788877588395
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