The CFD simulation of an axial flow fan
Date
2010-03
Authors
Le Roux, Frederick Nicolaas
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : University of Stellenbosch
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: The purpose of this project is to investigate the method and accuracy of simulating
axial ow fans with three-dimensional axisymmetric CFD models. Two
models are evaluated and compared with experimental fan data. Veri cation
data is obtained from a prototype fan tested in a facility conforming to the BS
848 standards. The ow eld over the blade surfaces is investigated further
with a visualization experiment comprising of a stroboscope and wool tufts.
Good correlation is found at medium to high ow rates and recommendations
are made for simulation at lower ow rates as well as test guidelines at the fan
test facility. The results and knowledge gained will be used to amend currently
used actuator disc theory for axial ow fan simulation.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die doel van hierdie projek is om die metode en akkuraatheid om aksiaalvloeiwaaiers met drie-dimensionele BVM modelle te simuleer, te ondersoek. Twee modelle word geëvalueer en met eksperimentele waaiertoetse vergelyk. Veri- kasie data is verkry vanaf 'n prototipe waaier wat in 'n fasiliteit getoets is en wat aan die BS 848 standaarde voldoen. Die vloeiveld oor die lemoppervlaktes word ondersoek met 'n visualisering eksperiment wat uit 'n stroboskoop en wolletjies bestaan. Goeie korrelasie word gevind vir medium tot hoë massavloeie en aanbevelings word gemaak vir die simulasie by laer massavloeie met riglyne vir toetswerk in die toets-fasiliteit. Die resultate en kennis opgedoen sal gebruik word in die verbetering van huidige aksieskyfteorie vir numeriese aksiaalvloeiwaaier simulasies.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die doel van hierdie projek is om die metode en akkuraatheid om aksiaalvloeiwaaiers met drie-dimensionele BVM modelle te simuleer, te ondersoek. Twee modelle word geëvalueer en met eksperimentele waaiertoetse vergelyk. Veri- kasie data is verkry vanaf 'n prototipe waaier wat in 'n fasiliteit getoets is en wat aan die BS 848 standaarde voldoen. Die vloeiveld oor die lemoppervlaktes word ondersoek met 'n visualisering eksperiment wat uit 'n stroboskoop en wolletjies bestaan. Goeie korrelasie word gevind vir medium tot hoë massavloeie en aanbevelings word gemaak vir die simulasie by laer massavloeie met riglyne vir toetswerk in die toets-fasiliteit. Die resultate en kennis opgedoen sal gebruik word in die verbetering van huidige aksieskyfteorie vir numeriese aksiaalvloeiwaaier simulasies.
Description
Thesis (MScEng (Mechanical and Mechatronic Engineering))--University of Stellenbosch, 2010.
Keywords
computational fluitd dynamics, Axial flow fan, Flow visualization, Dissertations -- Mechanical engineering, Theses -- Mechanical engineering, Air flow, Axial flow, Fans (Machinery)