एयर कंडीशनर के पंखों में कम हवा के दबाव और उच्च वायु प्रवाह और कम शोर दोनों की आवश्यकता के बीच विरोधाभास को संबोधित करने के लिए, इस अध्ययन ने स्वेप्ट {1} बैक डिज़ाइन के तुलनात्मक अनुसंधान मॉडल के रूप में एयर कंडीशनिंग के लिए एक उच्च प्रदर्शन अक्षीय प्रवाह प्रशंसक प्रोटोटाइप का चयन किया। प्रोटोटाइप की मूल संरचना में शामिल हैं: प्ररित करनेवाला बाहरी व्यास 409 मिमी, प्ररित करनेवाला व्यास 120 मिमी, प्ररित करनेवाला {{5} से- प्ररित करनेवाला अनुपात 0.29, 4 ब्लेड, प्रवाह दर 2220 m³/h, स्थैतिक दबाव 20 Pa, और घूर्णी गति 880 आर/मिनट। नए पंखे का डिज़ाइन शोर को कम करने के लिए आंतरिक वायु प्रवाह वितरण में सुधार पर ध्यान केंद्रित करते हुए पर्याप्त प्रवाह दर सुनिश्चित करने को प्राथमिकता देता है।
नए पंखे का डिज़ाइन पिछले द्रव गतिकी अनुसंधान और मौजूदा अर्ध-{0}}तीन-आयामी डिज़ाइन विधियों पर आधारित है। इसमें अग्रणी एज स्वीप तकनीक और सीएफडी/सीएडी कपलिंग दृष्टिकोण का उपयोग किया जाता है। एक विशिष्ट प्रोटोटाइप प्ररित करनेवाला की संरचनात्मक विशेषताओं का अनुमान सीएडी का उपयोग करके लगाया जाता है, और इसकी बाहरी और आंतरिक प्रवाह विशेषताओं की जांच करने के लिए वाणिज्यिक सॉफ़्टवेयर फ़्लूएंट का उपयोग करके पूर्ण तीन - आयामी सीएफडी गणना की जाती है। फिर इन परिणामों की प्रयोगात्मक परिणामों के साथ तुलना और विश्लेषण किया जाता है। एक प्रारंभिक अर्ध{8}}तीन-आयामी प्ररित करनेवाला डिज़ाइन पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके किया जाता है, और इसकी बाहरी और आंतरिक प्रवाह विशेषताओं की जांच करने के लिए सीएफडी गणना की जाती है। प्रोटोटाइप पंखे और नए पंखे के सीएडी/सीएफडी परिणामों की तुलना और विश्लेषण किया जाता है, और बेहतर वायुगतिकीय लेआउट प्राप्त करने के लिए प्रारंभिक डिजाइन में प्रासंगिक मापदंडों को समायोजित किया जाता है। सीएफडी का उपयोग समायोजित पंखे के प्रदर्शन की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है, और पंखे को और अधिक अनुकूलित करने के लिए गणना परिणामों के आधार पर प्रासंगिक मापदंडों को और अधिक समायोजित किया जाता है।
इसके अलावा, डिज़ाइन में ब्लेड कॉर्ड की लंबाई, ब्लेड इंस्टॉलेशन कोण, एयरफ़ॉइल कैमर कोण और एयरफ़ॉइल मध्य {{0}वक्रता जैसे मापदंडों पर भी विचार किया जाता है। पंखे के वायुगतिकीय और ध्वनिक प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए इन मापदंडों के बीच अनुकूलित मान और उचित मिलान किया जाता है।
उपरोक्त कारकों को ध्यान में रखते हुए, डिज़ाइन किए गए नए पंखे की मूल संरचना इस प्रकार है: पंखे का बाहरी व्यास 408 मिमी, प्ररित करनेवाला व्यास 100 मिमी, प्ररित करनेवाला {{2} से {3}प्ररित करनेवाला अनुपात 0.245, ब्लेड की संख्या 4, ब्लेड टिप/रूट कॉर्ड की लंबाई 276/80 मिमी, आगे झुकने का कोण 44 डिग्री, और आगे स्वीप कोण 20 डिग्री।
एक ही बाहरी इकाई के भीतर प्रोटोटाइप पंखे और नए पंखे दोनों पर संख्यात्मक सिमुलेशन किए गए। गणना के दौरान वास्तविक इकाई को संरचनात्मक रूप से सरल बनाया गया था, हीट एक्सचेंजर, आउटलेट ग्रिल, मोटर और इसके समर्थन के प्रभाव की उपेक्षा की गई थी, लेकिन साइड एयर इनटेक पर विचार किया गया था।
नियंत्रण समीकरणों को अलग करने के लिए परिमित आयतन विधि का उपयोग किया गया था, और संपूर्ण बाहरी इकाई के त्रि-आयामी स्थिर प्रवाह क्षेत्र को एक अलग अंतर्निहित समाधान का उपयोग करके हल किया गया था। गणना के लिए स्पालार्ट {{2} ऑलमार्स टर्बुलेंस मॉडल का चयन किया गया था, जिसमें संवहन अवधि के लिए दूसरे {{3} ऑर्डर अपविंड अंतर योजना और दबाव {{4} तापमान युग्मन के लिए मानक सिम पीएलई एल्गोरिदम शामिल था।
पंखा प्रणाली की जटिलता के कारण, संपूर्ण कम्प्यूटेशनल डोमेन में एक असंरचित जाल का उपयोग किया गया, जिसका कुल जाल आकार 110 x 10⁴ था। प्ररित करनेवाला वाले क्षेत्र को घूर्णन क्षेत्र के रूप में परिभाषित किया गया था और इसका जाल आकार बड़ा था। दबाव सीमा स्थितियों का उपयोग इनलेट और आउटलेट दोनों के लिए किया जाता है, इनलेट पर वायुमंडलीय स्थितियों और आउटलेट पर अलग-अलग दबाव के साथ। जब अवशिष्ट मान 1 x 10⁻³ से कम हो तो गणना को अभिसरण माना जाता है।
