Tesisat Dergisi 195. Sayı (Mart 2012)

MAKALE 112 Tesisat Dergisi Sayı 195 - Mart 2012 HAD analizleri için bu çalışmada CFdesign ya- zılımı kullanılmıştır. Sonlu elemanlar yöntemi kullanan bu yazılım akışkanlar mekaniği prob- lemleri için en çok kullanılan programlardan bi- risidir. Sayısal ağ ile örülen modele uygun sınır şartları tanımlandıktan sonra analiz başlatılır. Çözüm sırasında yakınsama grafikleri kontrol edilmelidir. Modeldeki kompleks geometri ya da sayısal ağın yetersiz olması çözüm küme- sini yanlış sonuçlara götürebilir. Bu yüzden model mümkün olduğunca basit ve sayısal ağ gerekli yerlerde yeterince ince olmalıdır. Sayı- sal ağda kullanılan eleman sayısı bilgisayar kapasitesine bağlı olduğundan, eleman sayısı farklı sayısal ağ kullanılarak elde edilen so- nuçlar birbiri içinde karşılaştırılmalıdır. Şekil 7 ’de eksenel pompa için yapılan analizlerde kullanılan sayısal ağ görülmektedir. Üretilen ve de test edilen eksenel pompa bir- çok karşılaştırmalı tasarımların sonucunda ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada eksenel pom- palar için uygulanan bir tasarım yöntemi ile çark tasarlanmıştır. Tasarlanan bu çark ile uyumlu olacak üç adet difüzör tasarlanmıştır. Bu difüzörlerin içinden en iyisi karşılaştırma- lı analizlerin sonucunda seçilmiştir. Difüzör kanatlarının konumu ve çıkış alanı optimize edilmeye çalışılmıştır. Birinci tasarımdaki alan oranı (difüzör çıkış alanının giriş alanına oranı) diğer iki çalışmadakinden daha büyüktür. İkin- ci ve üçüncü tasarımdaki alan oranları aynı fa- kat kanat giriş açıları ikincide, üçüncüye göre daha küçüktür. Birinci ve üçüncü tasarımların kanat giriş açıları ise aynıdır. Öntasarımda Şekil 5. Katı modeller. Şekil 6. Akış hacimleri. Şekil 7. Sayısal ağ. Şekil 8. Şekil 8.3. Difüzör 2 - Akış çizgileri. Şekil 8.5. Difüzör 3 - Akış çizgileri. Şekil 8.1. Difüzör 1 - Akış çizgileri. Şekil 8.2. Difüzör 1 - Hız vektörleri. Şekil 8.4. Difüzör 2 - Hız vektörleri. Şekil 8.6. Difüzör 3 - Hız vektörleri. önerilen yaklaşımlar ile teorik olarak fan çıkış açılarına uygun difüzör için kanat giriş açısı hesabı yapılmıştır. Fakat akışkanın difüzöre giriş açısı hesaplanandan sapabilmektedir. Bu açının değişiminin etkisinin incelenmesi için kanat giriş açısı değiştirilerek ikinci difüzör kanadı oluşturulmuştur. Devam eden oynar kanatlı çark-sabit kanatlı difüzör çalışmaları- mızda da bu gözlemden yararlanılmaktadır. Bu üç çalışmada difüzör tasarımında çıkış alanı- nın etkisi (yavaşlayan akışın etkisi) ve kanat giriş açısının etkisi gözlenmeye çalışılmıştır. Şekil 8 ’de üç pompa için de yapılan analizlerin sonucunda difüzör üzerindeki akış çizgileri ve hız vektörleri verilmiştir. Birinci difüzörde akış,