날개 스팬길이의 전압력비 설정으로 설계된 튜브 축류홴의 설계 운전점에서 난류유동장 특성 고찰 (A Study on the Characteristics of the Turbulent Flow Field at the Design Operating Point of the Tube Axial Fan Designed by Setting the Total Pressure Ratio of the Blade Span Length)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 27권 / 1호 / 39 ~ 48페이지
· 저자명 : 김장권, 오석형

초록

이번 연구는 스팬길이의 전압력비 가정에 의해 설계된 튜브 축류홴의 모델을 3차원, 비압축성상태에서 LES로 해석하였다. 그 결과 설계 운전점에서 나타난 해석 결과는 다음과 같다. 일정 크기의운전 부하로 인해 벡터 분포는 유동이 축방향으로 똑바로 진행하지 않고 상대적으로 반경방향으로 더확산 발달하여 항아리 형상을 갖는다. 또 튜브 축류홴의 항아리 모양의 내부 유동장은 역 유동이 지배하며, 속도가 센 가장자리에서는 재순환 유동도 발생한다. 또 난류운동에너지 분포는 유동 초기에날개면을 중심으로 가장 큰 크기로 발달하다가 하류로 거리가 증가함에 따라 서서히 감소하다가 250 mm에서는 거의 소멸한다. 한편, 날개면을 중심으로 유동 초기에 쌍봉우리 형상으로 가장 크게 발달한와도의 크기 분포는 하류로 거리가 증가함에 따라 서서히 감소하다가 250 mm에서는 거의 소멸한다.
또한 와도 크기에 영향을 미치는 각 방향 와도 성분의 절대값 크기 순서는 ωy>ωx>ωz의 순서로 나타난다

영어초록

In this study, the model of the tube axial flow fan designed by the assumption of the total power ratio of the span length was analyzed by Large eddy simulation (LES) in a three-dimensional, incompressible state. As a result, the analysis results shown at the design operating point are as follows.
Due to the operating load of a certain magnitude, the vector distribution does not proceed straight in the axial direction, but develops more diffusely in the radial direction, resulting in a jar shape. In addition, the reverse flow dominates the jar-shaped internal flow field of the tube axial flow fan, and recirculation flow also occurs at the edge where the velocity is high. Also, the turbulent kinetic energy distribution develops to the largest size around the wing surface at the beginning of the flow, gradually decreases as the as the distance increases downstream, and almost disappears at 250 mm. On the other hand, the size distribution of the vorticity, which developed the most in the form of twin peaks at the beginning of the flow centered on the blade surface, gradually decreased as the distance to the downstream increased, and then almost disappeared at 250 mm. Also, the order of magnitude of the absolute value of each direction vorticity component that affects the magnitude of vorticity appears in the order of ωy>ωx>ωz .

참고자료

· 없음