Calculations of flow and noise propagation in axial fans
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Dairesel kesitli bir kanal içindeki eksenel fanın etrafındaki akış alanı ve bundan yayılan gürültü değerleri sayısal olarak hesaplanmıştır. Sayısal benzetim LES yöntemiyle yapılmış olup gürültü yayılımı ise LES'ten elde edilen sonuçlar kaynak olarak kullanılan melez yöntemle hesaplanmıştır.Hesaplama alanı altıyüzlü hacimsel elemanlarla ayrıklaştırılmış olup, LES benzetimi için ticari bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) yazılımı kullanılmıştır. LES'ten elde edilen sonuçlar iki farklı yaklaşımda kaynak terimi olarak kullanılmış ve fanın ayrık tonlardaki gürültüsü öngörülmüştür. Birinci yaklaşımda ticari CFD yazılımında hali hazırda bulunan FW-H yöntemini kullanılırken, ikinci yaklaşımda ise kanat yüzeylerine etkiyen çift kutuplu kaynak terimleri göz önüne alınmıştır. Bu terimlerin hesaplanması için kanat yüzeyine etkiyen basınç dağılımına erişmek gerekmektedir ancak bu doğrudan mümkün olmadığı için ticari CFD yazılımının kullanıcı tanımlı işlev özelliği kullanılmıştır. Kaynak terimleri hesaplandıktan sonra belirli alıcı noktalarına olan gürültü yayılımı öngörülmüştür. LES sonuçları irdelendiği zaman en yüksek kanat yüzey basıncının uc bölgelerde olduğu görülmüş ve buraların önemli gürültü kaynaları olabilecekleri öngörülmüştür. Gürültü yayılımı için kullanılan iki yöntemden elde edilen sonuçlar karşılaştırıldığında en yüksek gürültü değerlerinin kanat geçiş frekansı (BPF) olan 130 Hz`de olduğu görülmüştür. Ayrıca ticari yazılım tarafından kullanılan FW-H yaklaşımının BPF'nin harmoniklerinde gürültü değeri yakalayamazken yüzey basıncı yöntemiyle bu frekanslarda da gürültülerin yerel olarak en yüksek değerleri aldıkları görülebilmiştir. Flow field around an axial fan surrounded by a round canal and noise propagation from it were numerically studied. The numerical simulation was carried out by a Large eddy simulation (LES) and the noise propagation is predicted by a hybrid method where LES provided acoustic sources to a acoustic analogy. Computational domain is discretized with hexagonal volume elements, and the LES was carried out by a commercial computational fluid dynamics (CFD) code. Time dependant flow variables obtained from LES were then fed into two different approaches as source terms to predict the discrete tone noise of the axial fan. The first approach was to use FW-H analogy existing in the code and the second one was based on dipole source terms acting on the blade surfaces. In order to calculate the dipole sources in the second method, surface pressures have to be obtained from the CFD code; however they were not accessible directly. Hence, using the user defined functions, surface pressures were obtained and corresponding dipole source terms were calculated. Then noise propagation to fixed receiver points was predicted. Results of the LES showed that maximum surface pressures occurred at blade tips which can be considered as the main source of the noise generation. The results of both methods indicated that maximum sound pressure levels occurred at 130 Hz, which is the fundamental Blade passing frequency (BPF) of the fan. However, FW-H method that the commercial code uses failed to predict tonal noise at higher harmonics of the BPF while the dipole sources method succeeded.
Collections