高效率同軸管道風機開發

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Title:	高效率同軸管道風機開發
Authors:	葉翊璋陸紀文
Contributors:	冷凍空調與能源系
Keywords:	性能測試同軸式管道風機後導葉計算流體力學逆向設計法
Date:	2013
Issue Date:	2013-07-31 13:13:51 (UTC+8)
Publisher:	台中;國立勤益科技大學
Abstract:	為了響應節能減碳與室內空氣品質法的實施，在台灣地小人稠的地方，同軸管道風機因具節省空間的優點，將被大量使用，但是國內同軸管形風機的效率偏低，有必要進行改良。本文以風量400 CMM、靜風壓150 mmAq為規格的同軸管道風機做為載具，引入完整的設計程序，開發高效率的產品。分析過程是先以風機設計軟體計算葉輪出口所需要的切線速度，再以CFD套裝軟體STAR-CD分析無後導葉時，切線速度對機殼壓損的影響，最後以逆向設計法設計後導葉，分析在固定漩流下，不同的切線速度對後導葉性能的影響。結果顯示在有切線分量流速的漩流流動中，切線流速的大小與下游流動分離區的大小成正比，因此必需加裝後導葉以提升有用能及效率；後導葉下游處若出現大型的迴流區，將會改變主流場的流動方向，使切線速度的動壓回收為靜壓的效果大打折扣；本文將後導葉設計後，可使原先無後導葉時之壓損由840 Pa大幅降為160 Pa；當將所設計之同軸管道風機縮小0.415倍製成模型機，經風洞性能測試，其最高全壓效率值可達70.5%。放大回實體機後效率必然更高，顯示此設計方式可得到高效率產品。本文之最後探討可以再精進的改善空間，發現去除後錐器對風機的風壓及效率影響不大，然會使管路增加大量的壓力損失；加大機殼的後導葉新設計，殘留切線速度僅2.35 m/s，全壓損下降到155.6 Pa，靜壓提升約10%，以AMCA測試規範計算，效率可以提高到78.2%，已趨近於一般離心風機。
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