فنها بهطور کلی به دو گروه اصلی تقسیم میشوند:
فنهای جریان محوری (Axial Flow) و فنهای سانتریفیوژ یا جریان شعاعی (Centrifugal / Radial Flow). تفاوت اصلی این دو نوع، مسیر عبور هوا از میان پروانه است.
در فن محوری، هوا بهصورت موازی با محور چرخش و توسط نیروی حاصل از دوران تیغهها به جلو رانده میشود. در فن سانتریفیوژ، هوا بهصورت محوری وارد پروانه شده، توسط تیغهها شتاب میگیرد و سپس بهصورت شعاعی از آن خارج میشود. تنها استثنا، فن جریان عرضی (Cross-Flow) است که در آن هوا بهصورت شعاعی وارد و خارج میشود.
فن محوری، سرعت هوا را از طریق نیروی چرخشی افزایش میدهد و در نتیجه فشار سرعتی (VP)، انرژی جنبشی و افزایش اندکی در فشار استاتیک (SP) ایجاد میکند. فن سانتریفیوژ، جریان هوا را از طریق نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش ستون هوا تولید میکند که در خروجی، انرژی پتانسیل و انرژی جنبشی ایجاد میشود.
انواع پروانههای فن سانتریفیوژ
فنهای سانتریفیوژ بر اساس شکل تیغههای پروانه به سه گروه اصلی تقسیم میشوند:
تیغه خمیده به جلو (Forward Curved)
تیغه خمیده به عقب (Backward Inclined)
تیغه شعاعی یا مستقیم (Radial Blade)
هر یک از این تیغهها کاربردها و محدودیتهای عملکردی خاص خود را دارند.
گونههای مشتقشده:
تیغه شعاعی نوکدار (Radial-Tip)
جریان ترکیبی (Mixed-Flow)
جریان مماسی (Tangential-Flow)
سرعت مورد نیاز برای تولید جریان هوا، به شکل تیغه پروانه بستگی دارد.
عکس شماره 3
(اینجا عکس صفحه دوم را قرار بده)
قوانین فن (Fan Laws)
۱. دبی هوا (CFM) با سرعت چرخش (RPM) نسبت مستقیم دارد. ۲. فشار با مربع سرعت چرخش تغییر میکند. ۳. توان مصرفی با مکعب سرعت چرخش تغییر میکند.
شرایط اعتبار قوانین فن
این قوانین تنها زمانی معتبر هستند که:
ابعاد فن ثابت باشد
چگالی هوا تغییر نکند
مقاومت سیستم ثابت بماند
چگالی استاندارد هوا
منحنیهای عملکرد فن بر اساس چگالی استاندارد هوا رسم میشوند: ۰٫۰۷۵ پوند بر فوت مکعب در دمای ۷۰ درجه فارنهایت و فشار ۲۹٫۹۲ اینچ جیوه
در صورت تغییر دما، ارتفاع یا چگالی گاز باید اصلاحات لازم انجام شود.
عکس شماره 4
(اینجا عکس صفحه سوم را قرار بده)
منحنیهای عملکرد فن
این منحنی رابطه بین متغیرهای زیر را نشان میدهد:
دبی هوا (CFM)
فشار استاتیک (SP)
توان ترمزی (BHP)
سرعت چرخش (RPM)
با افزایش مقاومت سیستم، نقطهٔ کارکرد فن روی منحنی جابهجا میشود. نقطهٔ واقعی عملکرد، محل تقاطع منحنی سیستم با منحنی فن است.
منحنی مقاومت سیستم
مقاومت سیستم با مربع دبی هوا تغییر میکند. افزایش دبی → افزایش سریع افت فشار.
راندمان فن
راندمان = توان هوای خروجی / توان مکانیکی ورودی بیشترین راندمان معمولاً در ناحیهٔ اوج منحنی عملکرد فن رخ میدهد.
عکس شماره 5
(اینجا عکس صفحه چهارم را قرار بده)