ÇİFT YÖNLÜ BİR FAN PERFORMANSININ DENEYSEL VE NÜMERİK ARAŞTIRILMASI

Abstract

Kirli ortamlarda çalışan İş ve tarımsal makinalarda kullanılan motorlarda radyatörün kısa sürede tıkanmasından dolayı motor soğutma sistemi hedeflenen işlevi göstermekte yetersiz kalabilmektedir. Son yıllarda sorunun çözümüne yönelik olarak soğutma fanı olarak çift yönlü fanlar kullanılmaktadır. İçten yanmalı motorlarda çift yönlü radyatör soğutma fanı uygulamasına yönelik optimal tasarım kriterlerini belirlemeyi amaçlayan tez çalışmasının süreçleri aşağıda dört ana başlık altında toplanabilir: Çift yönlü bir radyatör fanın tasarım-imalatı ve performansının deneysel ölçülmesi, Tasarımı ve imalatı yapılan çift yönlü fanın performansının HAD simülasyonu ile hesaplanan simülasyon süreçlerinin güvenilirliğinin deneysel ölçümler ile test edilmesi, Farklı gövde çapı, kanat açısı-sayısı ve devirlerde performansının HAD simülasyonları ile araştırılması, HAD simülasyonları ile performansları hesaplanan fan tasarımlarından seçilen referans bir fanın normal çalışma ve ters üfleme koşullarında performansının tespiti. İlk etapta referans alınan çift yönlü bir fan tasarlanıp imalatı gerçekleştirilmiştir. İkinci etapta tasarımı ve imalat gerçekleştirilen fanın performansı deneysel ölçümler ile ölçülmüştür. Takip eden süreçte iki gövde çapı ve üç kanat eğim açısı için altı akış alanının tasarımı gerçekleştirilmiştir. Her akış alanı için ise üç farklı devirde fan performansı araştırılmıştır. Son aşamada önceki bölümde en iyi performans gösteren fan geometrisi dikkate alınarak biri normal fan çalışma koşullarında diğeri fan kanatlarının 180° ters dönme durumu olmak üzere iki akış alanı tasarımı gerçekleştirmiştir. Normal çalışma koşulları için 3 fan devri ve fan kanatlarının 180o ters dönme durumu için 4 fan devri olmak üzere yedi HAD simülasyonu yürütülmüştür. Tasarım ve imalatı gerçekleştirilen fan için yürütülen HAD simülasyonlarında maksimum çalışma noktasında simülasyon verilerinin deneysel ölçüm verilerinden sapma oranı %3 altında kalırken tüm çalışma eğrileri boyunca ise sapma %5’in altında kalmıştır. Yürütülen simülasyonlarda performans açısından en uygun tasarımın 32°kanat eğim açısı tasarımı olduğu saptanmıştır. Fan kanatlarının 180° döndürüldüğü yanı ters akış çalışma koşularında yapılan hesaplamalardan fanın 2000dev/dk üstündeki devirlerde radyatörden temizleme için gerekli hava akışını sağlayabildiği gözlemlenmiştir.