Santrifüj Fanlarda Akış Ve Gürültü Yayılımının Hesaplanması

Abstract

Bu çalışmada bir santrifüj fanın akış ve akış kaynaklı gürültü yayılımı LES ve kayar ağ örgüsü kullanılarak sayısal olarak incelenmiştir. Taşınım denklemleri ticari bir yazılım ile çözülmüş ve serbest alandaki akış kaynaklı gürültü yayılımı da bu yazılımın içinde bulunan FW-H modeli ile hesaplanmıştır. Fakat, fan yüzeyinde hesaplanan anlık gürültü kaynakları dışarıya aktarılamadığından, akış ile taşınan gürültünün hesaplanması bu model ile mümkün değildir. Bu nedenle, akış alanından elde edilen kaynak değerleri, aynı yazılımla, fakat özel olarak yazılan bir kullanıcı tanımlı fonkisyon ile tekrar hesaplanmıştır. Serbest alan akustik basınç hesaplamalarında, aynı alıcı noktalarındakilere yakın değerler elde edilmiştir. Sonuçlar, kullanıcı tanımlı fonksiyonla hesaplanan değerlerin frekans tanım kümesinde daha iyi bir dağılıma sahip olduğunu göstermiştir. Akış ile taşınan gürültünün hesaplanması için fan yüzeyinden salınan parçacıkların hareketinden yararlanılmıştır. Serbest alanda yayılan ve akış ile taşınan gürültü miktarları, aynı bölgedeki alıcılar noktalarında karşılaştırılmış ve akış ile taşınan gürültünün serbest alanla hesaplananlara kıyasla daha küçük olduğu görülmüştür. Ayrıca farklı alıcı noktalarında yapılan hesaplamalar, serbest alanda yayılan gürültünün uzaklık ile doğrudan orantılı olduğunu, fakat akış ile taşınan gürültünün olmadığını göstermiştir.

In this study flow and aerodynamic noise propagation in a centrifugal fan are examined numerically with LES and sliding mesh method. Transport equations are solved with a commercial software and free field noise propagation is calculated with the FW-H model already available in the software. However it is not possible to predict the airborne noise with this model, because instantaneous source strengths calculated cannot be exported. Therefore, the source strengths provided from the flow field are re-calculated with the same solver but with a custom-made user defined function written additionally. Nearly the same results for acoustic pressure values for free field are achieved at same receiver locations. Results show that values calculated with the user defined function have much better representation in the frequency domain. To calculate airborne noise, motion of particles released from surfaces of blades is exploited. The models of free field and airborne acoustic pressure values are compared for receivers located at the same region, and it is seen that the acoustic pressure values calculated with airborne noise is less than those of free field. Furthermore, calculations performed for different receiver locations showed that the free field noise depends on the distance directly, whereas the airborne noise is not.