내부 팬은 형상 내부 내의 축 운동량 소스를 시뮬레이션합니다. 팬이 상수 유량을 가질 수도 있고, 유량이 헤드 용량 곡선에 따라 달라져 팬 작동 지점이 장치를 통한 압력 강하에 의해 좌우될 수도 있습니다.
시스템 내의 공기 이동에 관심이 있으며 날 설계 또는 날 상호 작용 효과의 물리적 성능에는 관심이 없는 경우 회전 영역 대신 내부 팬을 사용하는 것이 더 좋습니다.
내부 팬을 지정하려면
- 재료 빠른 편집 대화상자를 엽니다. 다음과 같은 여러 가지 방법이 있습니다.
- 부품을 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하고 상황에 맞는 도구막대에서 편집 아이콘을 클릭합니다.
- 마우스 오른쪽 버튼으로 부품을 클릭하고 편집...을 클릭합니다.
- 설계 연구 막대의 재료 분기에서 부품 이름을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 편집...을 클릭합니다.
- 재료 상황에 맞는 패널에서 편집을 클릭합니다.
- 부품을 하나 이상 선택합니다.
- 재료 DB 이름 메뉴에서 데이터베이스를 선택합니다.
- 유형 메뉴에서 내부 팬/펌프를 선택합니다.
- 이름 메뉴에서 재료를 선택합니다.
- 흐름 방향을 지정하려면 흐름 방향 행에서 팝업 대화상자를 열고 전역 X, Y 또는 Z축 중에서 선택합니다. 또는 표면 선택 버튼을 클릭하고 표면을 선택합니다. 흐름은 선택한 표면에 수직입니다.
- 흐름 방향을 변경하려면 반전을 클릭합니다.
- 팬이 온도에 종속되도록 하려면 온도 조절 버튼을 클릭하고 아래에 설명된 대로 온도 동작을 정의합니다.
- 적용을 클릭합니다.
내부 축 팬을 외부 경계에 배치하면 안 됩니다. 마찬가지로 내부 팬 재료의 표면에 경계 조건을 적용하는 것은 바람직하지 않습니다. 이렇게 하면 수렴하는 데 문제가 발생하여 요약 파일에서 보고되는 유량에 영향을 줄 수 있습니다. 내부 팬이 외부 경계에 접촉하는 경우 팬 입구에 확장을 작성하거나(경계 조건이 팬에 직접 적용되지 않음) 또는 내부 팬 재료 대신 외부 팬 경계 조건을 사용하는 것이 더 좋습니다.
내부 팬 재료가 지정된 부품에는 돌출 메쉬가 없어야 합니다. 솔버는 돌출된 요소가 있는 내부 팬을 지원하지 않습니다.
온도 조절 컨트롤
이 기능을 사용하면 내부 팬(및 송풍기)이 모형 내의 온도에 종속되도록 할 수 있습니다. 이 “트리거 온도"가 미리 정의된 컷오프를 초과(또는 미만)하면 팬이 실행됩니다. 온도 조절 위치의 온도가 컷오프 미만(또는 초과)이면 팬이 실행되지 않습니다.
내부 팬/펌프 재료 작업의 온도 조절 확인란을 선택하여 내부 팬 온도 조절 컨트롤을 확장합니다. 이 대화상자에서 트리거 온도 및 온도 조절 위치를 지정할 수 있습니다.
- 온도 조절 확인란을 클릭하여 내부 팬 온도 조절을 활성화합니다.
- 위치 팝업을 열고 모형의 표면을 선택하여 온도 조절 위치를 설정합니다.
- 표면 선택을 클릭하고 모형의 표면을 선택합니다. 중심 위치가 감지 위치가 됩니다.
- 트리거 온도 및 단위를 지정합니다.
- 트리거 유형(온도에 대한 팬 종속성) 선택: 트리거 미만(따뜻하게 유지) 또는 트리거 초과(시원하게 유지)
- 적용을 클릭하여 마칩니다.
표면의 평균 온도가 감지 온도로 사용됩니다. (모형의 어떤 표면도 사용 가능합니다.) 이 대화상자가 열려 있으면 인터페이스에서 표면을 선택할 수 있습니다. 하나의 표면만 감지 표면으로 사용할 수 있으므로 새 표면을 선택하면 선택 리스트가 업데이트됩니다. "위치"로 지정된 공간에 표면 ID가 작성되고 모형의 표면이 강조 표시됩니다.
내부 팬을 작성 및 편집하려면
- 재료 편집기를 열려면 재료 상황에 맞는 패널에서 재료 편집기를 클릭합니다.
- 리스트 버튼을 클릭합니다.
- 사용자 데이터베이스를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 새 재료를 선택합니다. 내부 팬/펌프를 선택합니다. 이름을 지정합니다.
- 정의할 특성 버튼을 클릭합니다.
- 각 특성에 대해 변형 방법을 선택하고 해당 값 및 단위를 입력한 후 적용을 클릭합니다.
- 경우에 따라 저장을 클릭합니다.
- 확인을 클릭합니다. 재료 빠른 편집 대화상자를 열면 새 재료를 사용할 수 있습니다.
기본 재료 데이터베이스에는 모든 재료 유형의 인스턴스가 하나 이상 포함되어 있습니다. 기본 재료를 예로 사용하면 새 재료를 편리하게 작성할 수 있습니다. 이러한 재료는 읽기 전용이므로 재료 편집기를 사용하여 원래 재료를 사용자 데이터베이스로 복사하고 복사본을 수정합니다. 기존 재료에서 재료 작성에 대한 자세한 정보...
지침
- 팬 재료 정의는 특정 직교 구성요소를 참조하지 않습니다. 대신 Through-Flow-Rate가 입력됩니다. 부품에 팬 재료가 적용되면 팬의 특정 직교 방향이 지정됩니다.
- 내부 팬을 정의하는 데 다른 유체 특성 정보는 필요하지 않습니다. 솔버는 주변 유체의 유체 특성 정보를 팬에 자동으로 적용합니다. 이러한 이유로 팬 부품이 반드시 하나의 유체 재료 유형에만 접촉되어야 합니다. 예를 들어 팬이 한 쪽에서는 공기와, 다른 쪽에서는 물과 접촉하면 오류가 발생하고 해석이 실행되지 않습니다.
특성
유량
흐름은 상수 값으로 또는 헤드 용량(PQ) 곡선으로 지정할 수 있습니다. 또한 장치를 통한 속도 프로파일을 규정할 수 있습니다.
상수
유량 값 및 해당 단위를 입력합니다.
팬 곡선
테이블에 유량 및 압력을 입력합니다. 이 정보는 종종 팬 제조업체 데이터에서 가져옵니다.
가져오기 버튼을 사용하여 ".csv 형식"의 데이터를 가져올 수 있습니다. 데이터는 저장 버튼을 사용하면 ".csv" 파일에 저장됩니다.
속도 프로파일
테이블에 반지름, 축 속도, 소용돌이 방향 속도(원주), 반지름 방향 속도를 입력할 수 있습니다.
테이블에 속도 프로파일 데이터를 입력합니다. 반지름 방향 및 축 속도 값은 필수입니다. 소용돌이 방향 속도 및 반지름 방향 속도 값은 선택 사항입니다. 또는 쉼표로 구분된 파일(".csv")에서 데이터를 읽을 수 있습니다. 데이터를 Excel 스프레드시트로 준비한 후 ".csv" 형식으로 저장할 수 있습니다.
일부 경우에 대형 공업용 장치와 같은 특정 팬은 비표준 속도 분포를 제공할 수 있습니다. 이러한 팬이 여러 개 있을 때 내부 팬 재료가 제공하는 기본 균일 속도 분포로 흐름 프로파일 및 팬 간 상호 작용을 제대로 예측할 수 없습니다. 하지만 이 정보는 엔클로저 전체의 전반적인 흐름 분포를 완전히 이해하는 데 필요합니다.
속도 프로파일 흐름 변형 방법을 사용하면 내부 팬의 속도 프로파일을 지정할 수 있습니다. 또한 자세한 회전 영역 팬 해석에서 계산된 속도 분포를 후속 시스템 레벨 분석의 간단한 기하학적 팬 표면에 적용할 수 있는 메커니즘이 구현됩니다.
속도 프로파일 분포는 중심에서 팬의 외부 모서리로 연결되는 감시 점의 방사형 선을 작성하여 별도의 회전 영역 해석을 통해 계산할 수 있습니다. 속도의 시간 내역이 생성되도록 해석을 실행하기 전에 이러한 감시 점을 작성해야 합니다.
가능한 경우 데카르트 축을 따라 감시 점의 선을 작성합니다. 이렇게 하면 각 점의 방사형 위치를 쉽게 파악할 수 있습니다. 위에 표시된 예제에서 모든 점은 동일한 Y 및 Z 좌표를 가지며 원점은 팬 중심에 있습니다. 각 점의 방사형 위치는 해당 x 좌표입니다.
점을 데카르트 축에 맞춰 정렬하면 각 속도 구성요소가 팬 프로파일의 구성요소인 축, 반지름 및 소용돌이에 직접 일치합니다. 위의 예제에서 다음이 적용됩니다.
- x 좌표 = 반지름
- x 속도 구성요소 = 반지름 속도
- y 속도 구성요소 = 소용돌이
- z 속도 구성요소 = 축
팬 중심이 전역 원점에 있지 않으면 전역 좌표 방향을 선택하지 말고, 흐름 방향에 수직인 팬의 표면을 선택하여 팬 흐름 방향을 지정합니다. 프로파일에서 각 점의 반지름 값으로 전역 좌표를 지정합니다.
해석이 완료되면(속도 값이 시간 평균을 기반으로 수렴) 수렴 모니터 테이블의 각 감시 점에 대한 속도 구성요소를 Excel 스프레드시트에 저장하고 ".csv" 파일로 저장합니다.
회전 속도
회전 속도는 선택적 매개변수로, 상수 값으로만 입력할 수 있습니다.
슬립 계수
슬립 계수는 팬 블레이드의 회전 속도 대비 흐름 접선 속도의 비율입니다. 팬의 비효율성 때문에 흐름의 접선 속도가 종종 팬 회전 속도보다 느려집니다. Autodesk® CFD는 슬립 계수와 지정된 팬 회전 속도를 곱하여 흐름 접선 속도를 결정합니다. 예를 들어, 슬립 계수를 0.5로 지정하면 접선 흐름 속도가 팬 블레이드 회전 속도의 절반이 됩니다.