¿Cómo afecta la profundidad de inserción del motor en el impulsor al rendimiento del ventilador?

En el diseño de ventiladores, la posición de la instalación del motor tiene un impacto significativo en el rendimiento aerodinámico y las características de ruido. Debido a las limitaciones de espacio, el motor suele estar parcialmente integrado en el área del impulsor. Este ajuste de diseño puede afectar la presión estática del ventilador, la eficiencia, las características de flujo interno y los niveles de ruido.

1. Rendimiento aerodinámico

• Reducción de la presión estática y la eficiencia: a medida que aumenta la profundidad de intrusión del motor, tanto la presión estática aumenta como la eficiencia disminuye, especialmente en condiciones de alto caudal:

 - A bajo caudal (Q/Qn = 0.5), la presión estática y la eficiencia disminuyen un 3.1% y un 2.8%, respectivamente.

 - Al caudal de diseño (Q/Qn = 1.0), la presión estática y la eficiencia disminuyen un 12.3% y un 9.4%, respectivamente.

 - A un caudal alto (Q/Qn = 1.3), la presión estática cae un 82.8% y la eficiencia disminuye un 79.1%.

2. Características del flujo interno

• Efecto de bloqueo de la trayectoria de flujo:

  -En condiciones de bajo flujo, la intrusión del motor tiene un impacto mínimo en el flujo, afectando principalmente las áreas de la placa media y trasera.

  -Al caudal de diseño, se forma una separación de vórtices en el borde delantero del lado de succión de la pala, y la altura excesiva del motor da como resultado un flujo desigual en el paso.

  -A altos caudales, la intrusión del motor provoca graves efectos de bloqueo, lo que genera una distribución desigual de la presión en las placas delantera y trasera, lo que reduce la estabilidad general del ventilador.

• Cambios en la estructura del vórtice:

  - En la entrada del ventilador, el flujo de aire pasa de axial a radial, formando un par de vórtices contrarrotativos entre el motor y la placa trasera.

  - Cuando la altura de intrusión alcanza h = 4H/8, estos vórtices se hacen más prominentes, aumentando significativamente las pérdidas de flujo.

3. Características del ruido

• A medida que aumenta la altura de inserción del motor, los niveles de ruido del ventilador aumentan significativamente, particularmente en el rango de alta frecuencia (6300-8000 Hz).

• En Q/Qn = 1.0 y Q/Qn = 1.3, el nivel de potencia acústica aumenta notablemente, y h = 4H/8 muestra un aumento de ruido de aproximadamente el 3.8 % en comparación con h = 0.

4. Conclusión

• La intrusión moderada del motor (h ≤ 2H/8) tiene un impacto mínimo en el rendimiento del ventilador, pero cuando la altura de intrusión excede h = 3H/8, se produce una degradación significativa del rendimiento, particularmente en condiciones de alto flujo.

• Se recomienda optimizar el diseño de la placa trasera o ajustar la ubicación del motor para minimizar el impacto negativo de la intrusión del motor en la aerodinámica del ventilador y los niveles de ruido.

• Este estudio proporciona una referencia importante para optimizar los ventiladores centrífugos sin voluta, particularmente para sistemas de HVAC, ventilación y aplicaciones de centros de datos.

Estrategia de optimización de Seemtek

Seemtek optimiza continuamente el diseño del motor para maximizar la potencia de salida con un diámetro de rotor más pequeño, lo que reduce el impacto de la profundidad de inserción del motor en el rendimiento del ventilador. Al mismo tiempo, Seemtek ha rediseñado las estructuras del impulsor para minimizar el tamaño de la protuberancia de la placa de montaje del motor. Esta mejora mejora las características generales del flujo de aire, reduce las pérdidas de flujo y disminuye el ruido del ventilador.

De Seemtek Aqueloo Ventiladores centrífugos EC y Ventiladores centrífugos Romulus EC Incorporan esta estructura de impulsor avanzada, lo que mejora significativamente la eficiencia general y reduce el ruido de funcionamiento. En el futuro, Seemtek sigue comprometido con los avances tecnológicos y ofrece soluciones de ventiladores de alta eficiencia, bajo nivel de ruido y ahorro de energía para diversas aplicaciones industriales y comerciales.

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