research centers


Search results: Found 4

Listing 1 - 4 of 4
Sort by

Article
EFFECT OF MODE OF ROTATION AND SPEED ON THE PRESSURE FIELD AND AXIAL THRUST OF INDUSTRIAL CENTRIFUGAL FAN
تأثير حالة الدوران على مجال الضغط وقوة الدفع المحوري لمروحه طرد مركزي صناعي

Authors: Mauwafak A. Tawfik --- Mohammed I. Abu-Tabikh --- Adil A. Nayeeif
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2016 Volume: 20 Issue: 2 Pages: 100-114
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

Centrifugal fans are used widely in most of the manufacturing processes for ventilating and/or air conditioning the working areas. Because of relatively limited documentation on the design of this type of fans, experimental and theoretical works are investigated in this paper for forward backward centrifugal fan to calculate the average dynamic pressure and axial thrust forces at different speed conditions. The flow in centrifugal fan is highly complex with taking place on the impeller .The centrifugal fan simulated using computational fluid dynamic (CFD) approach. Flow in centrifugal fan with duct is simulated by Navier – Stokes equation and performance curved are obtained. Most of companies creates in 3D model in Solid works version 2013 and the conduct analyses by the CFD programs. At first step , an experimental step was developed and prototypes of impeller was made to carry out at the south Baghdad power plant for the sake of flow measurements and next , computational fluid dynamics model was developed for the above step and the result are validated with experimental measurement. Fine mesh is generated for centrifugal fan with duct in GAMBIT programs to carry out analyses for whole computational domain in fluent programs. Further parametric studies were carried out to calculate the average dynamic pressure when rotating the impeller backward and forward rotation modes. The parameter considered in this study are changing in dimension of outlet duct at different speeds. Finally, the result shows Increasing the speed of motor caused increasing in the average dynamic pressure is (98.43% (at outlet and on the blade of the impellers .The average of dynamic pressure for forward rotation mode is (61.83%) greater than that of backward direction mode .The results exhibited that the maximum discrepancy between the experimental and numerical is (9.8%) for backward rotating and (10.44%) for forward direction at different speed. The magnitude of dynamic axial thrust forces in the z – direction are maximum for forward rotation mode compared with another rotation mode because the differences in pressure on the impeller fan. The experimental and theoretical results are in well agreement, with the (CFD) model developing .Benefit from the results of this research in the influence guess bearings on the vibration characteristics of the system

تمت مناقشه الجانب العملي والنظري لمروحه الطرد المركزي بالاتجاهين الامامي والخلفي لحساب معدل الضغط الدينامكي والقوة المحوريه ولسرع دورانيه مختلفه . يكون الجريان في مروحه الطرد المركزي معقده جداً في حاله اخذ المروحه (Impeller ) . تمت المحكاه مروحه الطرد المركزي باستخدام برنامج (CFD) ، في حين تم محكاه الجريان في مجري المنظومه باستخدام معادلات (Navier – Stockes ) وتم الحصول على منحنيات الكفاءة . تم بناء معظم الاجزاء باستخدام برنامج (Solid works 2013) . تم البدء بالعمل في ورشه تقع في محطه جنوب بغداد البخاريه لقياس جريان الهواء عبر المجرى (Duct) ومقارنته مع النتائج النظريه الحاصله من برنامج (CFD) والنتائج كانت متطابقه . تم بناء المنظومه وتكوين الشبكه الدقيقه (Fine mesh) باستخدام برنامج (Gambit) لكافه المجالات في برنامج (Fluent) . اجريت المزيد من الدراسه وتنفيذها لحساب معدل الضغط الدينامكي عندما تكون حاله الدوران بالاتجاهين الامامي والخلفي . واخيراً اظهرت نتائج البحث على ان معدل الضغط الينامكي يزداد مع زياده السرع الدورانيه وتكون قيمته في حاله الدوران الامامي اكبر مما لو كانت السرع بالاتجاه الخلفي ، وكذلك اظهرت تطابق بين النتائج الجانب العملي والجانب التحليلي اذا تصل اعلى قيمه فرق بين النتائج الى (9.8%) في حاله الدوران الامامي بينما تصل قيمه الانحراف الى (10.44%) في حاله الدوران الخلفي .اما فيما يخص القوة المحوريه باتجاه (Z) اعلى ما يمكن في حاله الدوران الامامي مقارنته بالدوران الخلفي .


Article
Numerical and Experimental Study on the PressureDistribution ina Volute of High-Speed Centrifugal Fan with Impeller- Volute interaction(English)
دراسة نظرية وعملية علر توزيع الضغط للمجرى الحلزوني لمروحة طرد مركزية ذات سرعة عالية مع تداخل الدافعة الحلزونية

Authors: Dr.Muthana K. Aldoory د. مثنى خالص الدوري --- Ahmed A. Ali أحمد علي
Journal: AL-Rafdain Engineering Journal (AREJ) مجلة هندسة الرافدين ISSN: 18130526 Year: 2012 Volume: 20 Issue: 5 Pages: 69-91
Publisher: Mosul University جامعة الموصل

Loading...
Loading...
Abstract

ABSTRACT This paper shows a numerical simulation in capturing the dynamic and static pressure effects inside a centrifugal fan due to the impeller-volute interaction.The fan used in this study is a single-stage machine with an unshrouded impeller and external volute.Three volute tongue designs were investigated. Volute C had a full tongue and did not allow any flow recirculation. Volute B had a reduced tongue length thereby opening the recirculation port. Finally the tongue of volute A had a rounded leading edge to make it less sensitive to off-design flow conditions. For the numerical simulation, the viscous Navier-Stokes equations are handled with unstructured grid and the relative reference frames technique is applied to take into account the impeller-volute interaction. The data obtained allow the analysis of the main phenomena existent in these fans, such as: pressure changes in the volute for different flow rates and the secondary flow generated in the volute due to the width change between the impeller and the volute. Numerical results are compared with the experimental pressure data measured in the volute and agreement is found show that at low flow rates ,the volute decelerates the airflow leading to an increase in pressure throw the volute. At these low flow rates separation or flow unsteadiness can occur from the underside of the tongue and the strength of the instability increased when the mass flow rate was reduced further. The pressure fluctuation for various mass flow rates is a non-periodical nature and it is manifest as the broad band components in higher level of random frequency (up to nearly 500 Hz).This investigation concentrates on the measurement of the flow characteristic in the volute casing and the volute tongue configuration.KEYWORDS Flow in volute, Centrifugal fan, volute tongue

الخلاصةيستعرض البحث التمثل العددي لحساب ضغط الهواء الديناميكي و الساكن في داخل المجمع (volute) لدافعة الهواء كنتيجة للتأثير المتبادل بين المروحة (impeller) و المجمع. دافعة الهواء المستخدمة في هذا الدراسة ذات مرحلة واحدة و المروحة من النوع المفتوح و المجمع خارجي. تم دراسة ثلاث أنواع من نتوء لسان (tongue) المجمع ، نوعC: لسان بطول كامل، لايسمح للهواء بالدوران في داخل المجمع.نوع B: لسان بطول غير كامل، يسمح لبعض الهواء بالدوران داخل المجمع ونوع A : لسان بنهاية مستديرة و حسب التصميم الأساسي لدافعة الهواء ليكون أقل حساسية للتشغيل خارج ظروف التصميم.لغرض تمثيل الجريان استخدمت معادلات Navier- Stokes مع الأخذ بنظر الاعتبار لزوجة الهواء. الوصف الشبكي للمجمع من نوع غير المهيكل و ذو إطار مرجعي نسبي عند الأخذ بنظر الاعتبار للتأثير المتبادل ما بين المروحة و المجمع على خصائص الجريان. البيانات المستحصلة من هذا التمثيل استخدمت لتحليل ظاهرة طبيعة الجريان من حيث تغيير الضغط في المجمع كنتيجة لتغيير معدل جريان الهواء من الدافعة. استدلت النتائج إلى حدوث جريان ثانوي في المجمع بسبب وجود المسافة الفاصلة بين المروحة و المجمع. تم مقارنة النتائج العددية مع نتائج التجارب العملية و حصول التوافق بينهما. وقد بينت التجارب كذلك ان المجمع يعمل على تباطأ سرعة الهواء و زيادة في الضغط. عند معدلات الجريان الواطئة ويحصل عدم استقرار للجريان تحت منطقة نتوء اللسان و يزداد عدم الاستقرار عند الاستمرار في خفض معدلات الجريان. التذبذب في ضغط الهواء في المجمع ذو طبيعة عشوائية و يغطي طيف التذبذب مدى واسع و لغاية Hz 500 .


Article
Stress Analysis of Centrifugal Fan Impellers
تحليل الإجهاد لمروحة طاردة مركزية

Loading...
Loading...
Abstract

AbstractThis paper deals with the determination of stress distribution for a centrifugal fan consists of back sheet, ten airfoil blades and shroud by using Finite element Packaged program (NSTRAN). The results showed that the blade trailing edge and the shroud plate have amaximum VonMises stress which exceeds the yield point of the materials. Thickness effect of each part on the stress distribution in the impeller was determined with fixing the other parts thickness.The result showed that the optimum thickness of the plate is (11mm), for shroud is (9mm) for blade is (3mm), for back sheet plate is (11mm) for shroud stiffener is (3mm). the overall results pointed out that the shroud plate is a critical part and has a large effect on the stress distribution than other parts.Keywords: Centrifugal Fan, VonMises stress, Finite Element, NASTRAN

الخلاصةتتضمن هذا البحث أيجاد توزيع الاجهادات للدافعة المتكونة من صفيحة خلفية و صفيحة علوية بالإضافةإلى عشرة من ريش الانسيابية الشكل باستخدام برنامج العناصر المحددة (NASTRAN). أظهرت النتائج بأن الاجهادات في مؤخرة الريش عند الصفيحة العلوية قد تجاوزت قيم أجهاد الخضوع للمعادن المستخدمة. و من ثم تم دراسة تأثير سمك كل جزء على توزيع الاجهادات بتثبيت سمك الأجزاءالأخرى لاختيار أفضل سمك لكل جزء, و قد تبين بان أفضل سمك للصفيحة الخلفية هي (11mm) و للصفيحة العلوية (9mm) و للريش (3mm) و لصحيفة التسليح للصحيفة الخلفية (6mm) و لصحيفة التسليح للصحيفة العلوية (3mm). أشارت النتائج الإجماليةإلىأن الصحيفة العلوية هي الجزء الحرج و لها تأثير كبير على توزيع الاجهادات في الأجزاءالأخرىلأنها اقل الأجزاء استنادا .


Article
EFFECT OF BEARING POSITION ON THE VIBRATION RESPONSE FOR ROTOR–BEARING–FAN SYSTEM USING FLUID STRUCTURE INTERACTION (FSI)

Authors: Mauwafak Ali Tawfik --- Mohammed Idris Abu-Tabikh --- Adil Abed. Nayeeif
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2018 Volume: 22 Issue: 2 (part-6) Pages: 30-43
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents a theoretical and experimental study to investigate the effect of the bearing position on the vibration response of a centrifugal fan – rotor – bearing system. The theoretical analysis includes fluid – structure interaction (FSI) analysis. ANSYS Parametric Design Language (APDL) was used for this purpose. The interaction between the two fields typically takes place at the boundary of the model solution (the fluid – structure interface on the fan impeller), where the results of one field are passed to other field as a load. This load is already sensitive to dynamic pressure pulsation developed either as a part of normal fan operation or as a result of abnormal structure dynamic or aerodynamic un stabile conditions. The experimental work is done on a test rig designed and constructed at the workshop of Baghdad – South Steam Power Plant. A single – stage centrifugal fan impeller is driven by a motor through coupling and driving rotor. The rotor is supported by two journal bearings, where the axial position of one of them is controlled by means of sliding mechanism and control circuit. The test rig is equipped with multisensory system for measuring the essential experimental parameters. The results indicated distinguished bearing positions at which the response is so high. These positions must be taken into account to avoid the higher response of vibration. The values of the stiffness and damping coefficients are fluctuating along the span position due to the change in the value of the external loads on the bearings. Also, their behavior depends on the bearing oil pressure.

Listing 1 - 4 of 4
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (4)


Language

English (4)


Year
From To Submit

2018 (1)

2016 (1)

2012 (2)