بررسي عددي جريان هواي خروجي واحد بيروني كولر گازي دو تكه و مطالعه‌ي تأثير پنجره مشبك بر شدت جريان و فاصله پرتاب هواي خروجي

Numerical Evaluation of Exit Air of outdoor unit of Split-type Air-conditioner and Study the Grille Effect on the Exit Air Throw Distance and the flow Rate

بررسي جريان هواي عبوري از واحد بيروني كولر گازي و مطالعه‌ي تأثير پنجره مشبك بر روي مشخصه‌هاي جريان هواي گرم خروجي داراي اهميت زيادي به‌ويژه در مجتمع‌هاي آپارتماني است. در اين پژوهش، تأثير دو نوع پنجره مشبك صنعتي (دايروي و مربعي) و يك پنجره مشبك پيشنهادي (طراحي شده‌ با مقطع بال‌واره متقارن با هدف هدايت جريان در جهت دلخواه) بر شدت جريان و فاصله پرتاب هوا بررسي شده است. ارزيابي عددي رفتار جريان سيال شامل مدلسازي هندسي، توليد شبكه و حل جريان در فضاي محاسباتي ميباشد. براي شبيه سازي جريان درون فن از چارچوب مرجع چرخان و نيز مدل آشفتگي k-ԑ تحقق پذير استفاده شده است. مقايسه نتايج عددي و آزمايشگاهي براي واحد بيروني با پنجره مشبك دايروي نشان داد كه اختلاف نرخ جريان خروجي به‌طور متوسط در سه دور بالاي فن، 6/24 % است. نتايج حل جريان نشان دادند كه پنجره مشبك باعث كاهش نرخ جريان هواي خروجي، افزايش فشار پشت پروانه‌ و افزايش تعداد گردابه‌ها مي‌شود. از طرف ديگر، از نقطه‌نظر عملكرد آيروديناميك بي‌بعد و نيز فاصله پرتاب هوا، به‌ترتيب پنجره مشبك پيشنهادي و دايروي داراي بهترين عملكرد هستند.

Investigation of the air-flow in outdoor-unit of air-conditioner and study the effect of grille on exit hot air-flow characteristics has a great importance, especially in apartment complexes. In this research, the effect of two types of industrial grille (circular and square) and a suggested grille (designed with symmetrical NACA-0012 cross-section to guide the flow in desired direction) on air-throw distance and flow rate have been investigated. Numerical evaluations of flow behavior include geometrical modeling, grid generation, and flow solution within the computational domain. Flow simulation within the fan has been made using the multiple reference frame (MRF) and also the realizable kԑ turbulence model. For outdoor-unit with a circular grille, comparison between numerical and experimental results of three high-speed averages show 6.24 percent difference in exit flow rate. Results show that the grille of air outlet window reduces the exhaust air flow rate, increases the propeller’s rear pressure, and increases the number of vortices. Beside, from the non-dimensional aerodynamic performance and also air-throw distance point of view, the proposed grille, and circular grille respectively have the best performance.