ファン・ブロワ
クロスフローファン
φ:流量係数=Q/(πDBU)
ψ:圧力係数=2Pt/(ρU^2)
羽根車レイノルズ数R=U1c/υ
λ:動力係数=2L/(ρπDBU^3)
η:全圧効率=QPt/(ωT)
添え字 1:羽根車入口 2:羽根車出口
偏心渦動力の見積もりとその低減
貫流領域の自由渦の速度分布を、旋回強さをKとしてrVt=K
偏心渦動力Lv=ρgqH=ρBʃrdθVr(UoVω-UiVn)
偏心渦動力係数λe=2Lv/ρπD1BU1^3
クロスフローファン内部流れ
偏心渦に対する渦度の供給と拡散
φ=0.68の流線と渦度分布を,流出渦を時間減衰モデルΓv=Γvoexp(-αt)、α:減衰率、t=無次元時間t/(2π/Ω)
(a)に示す2重渦モデルを用いて偏心渦の渦度の拡散を考えることにする。渦度の供給量qとすると2次元の渦輸送方程式は、
∂ω/∂t+(ν・grad)ω=ν∇^2ω+q ①
対流 拡散 供給
流れは定常であるとし、周方向に一様な軸対象な偏心渦モデルとし、乱流拡散を考え等価動粘性係数νを用いると、①式は
ν*1/R・(∂/∂R)・(R・∂ω/(∂R)=-q ②
アクチュエータの半径をrm(rm=(r1+r2)/2 r1:羽根車内径 r2:羽根車外径
流力と騒音
流量係数φ=Q/(πND2^2L)
圧力係数Ψ=2PT/(ρπ^2D2^2N^2)
動力係数λ=204Li/ρπ^3N^3D2^4L
効率ηγ=φΨ/λ
比騒音レベルKs=SPL-10logQPT^2
クロスフローファンの流体騒音予測
基準貫流ファンの特性
空力・騒音特性
流量係数φ=Q/(Domaxluo)
圧力係数ψ1=Pt/(ρuo^2)
全圧Pt=Ps+1/2ρ(Q/lh)^2
羽根車周速度uo=πDomax^n
添字:1羽根吸込側、2羽根吐出側、o羽根車外周部分、i羽根車内側部分
貫流ファンの低騒音・高効率化
流路幅変化の影響
最大流路幅bmax=Di/2sinα
騒音レベルΔSL=10Iog((womax/uo)^6・c)-SLmin