عنوان پایان‌نامه
کاهش نویز فن سانتریفوژ جارو برقی از طریق اصلاح هندسه
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی-ماشینهای آبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3093;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3093;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71284
- تاریخ دفاع
- ۰۳ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- کسری کریمی زادسمعی
- استاد راهنما
- علیرضا ریاسی
- چکیده
- امروزه نویز بعنوان یکی از عوامل آلودگی زیست محیطی شناخته می‌شود. یکی از عوامل ایجاد نویز بالا در لوازم و تجهیزات خانگی جاروبرقی است. در این پژوهش یک نوع واحد مکش جاروبرقی با با فن سانتریفیوژ بصورت عددی و آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. این واحد مکش شامل یک ایمپلر، موتور محرک کوپل شده با ایمپلر، محفظه ایمپلر و کانال‌های بازگشتی دارای پره‌های سوار بر بدنه می‌باشد. بارزترین ویژگی این سامانه کوچک بودن ایمپلر و در نتیجه سرعت دورانی بسیار بالای آن است که نهایتاً موجب ایجاد جریانی به شدت مغشوش و متعاقب آن نویز بالا خواهد شد. در راستای ارائه روشی برای کاهش نویز ابتدا تحلیل‌های دینامیک سیالاتی با استفاده از مدل توربولانسی SST k-? بصورت جریان پایا انجام شده است تا منحنی‌های مشخصه و بازده برای واحد مکش تعیین گردد. در قدم بعدی این نتایج با داده‌های آزمایشگاهی راستی‌آزمایی گردیده‌اند. سپس در نقطه دارای بیشترین بازده یا همان نقطه کار با استفاده از مدل جریان گذرای توربولانسی DES تحلیل عددی جریان گذرا جهت استخراج نوسانات فشار و در پی آن میدان آکوستیک انجام گردیده است. سپس تغییراتی به اندازه 5± درجه در زوایای ورودی و خروجی ایمپلر اعمال شده و تحلیل عددی جهت استخراج نویز در فواصل معین انجام گرفته و با نویز اولیه مقایسه گردیده است. در انتها نتایج حاکی از این هستند که افزایش در زاویه ورودی موجب کاهش نویز به اندازه حدود 8% و کاهش در زاویه خروجی به اندازه حدود 10% از میزان نویز دریافتی در فواصل یک متری از واحد مکش کاسته‌اند. همچنین کاهش زاویه خروجی موجب از دست رفتن هد فشاری به اندازه حدود 15% خواهد شد. واژه‌های کلیدی: نویز، ایروآکوستیک، ایمپلر، فن سانتریفیوژ، جاروبرقی
- Abstract
- Nowadays, noise is known as one the environment pollution factors. Among the devices producing high tonal noise vacuum cleaner is one the most importants. In the following study suction unit of a vacuum cleaner with centrifugal fan has been investigated numerically and experimentally. This suction unit includes an impeller with a driver electromotor coupled with it, casing and return channels with vanes attached to the casing. The manifest trait of this system is small impeller radius which requires high rotational speed to reach needed suction and flow rate and finally this fact causes extremely turbulent flow which is a strong source of noise. In order to develop a method of noise reduction, first of all some CFD analysis using SST k-? model have been done to extract characteristic and efficiency curves of suction unit. In the next step the curves have been validated using experimental data set. After all, in the BEP of the suction unit unsteady analysis using DES model have been implemented to extract pressure fluctuations and acoustic field. Next, modification on impeller vanes' inlet and outlet angles is done by ±5 degrees. Comparison between numerical analysis on original geometry and modified ones states that increasing inlet angle by 5 degrees causes in noise reduction by 8% and decreasing outlet angle by 5 degrees results in noise reduction by 10%. Although decreasing in outlet angle reduces tonal noise, pressure head is lost by about 15%. Keywords: Noise, Aeroacoustics, Impeller, Centrifugal fan, Vacuum cleaner
