Design code development for axial fans

This paper addresses some of the fundamental issues in axial fan design. The design methodology presented implements a free vortex rotor design starting from given initial dimensional constraints and output requirements for a rotor-only configuration. Despite its focus on the application of axial fans for heat pump systems, its concepts are applicable to many other fields. Advancements in computational tools and power have allowed the complexity and efficiency of turbomachine designs to evolve rapidly. Computer-based methods, along with providing improved designs, have aided in making the design process itself more efficient. Axial fan design has been around for a long time. Nonetheless it is somewhat difficult to find uniform or extensive information regarding the design process. The methodology offered in this paper is an attempt at providing a clear and simple procedure for axial fan design through a collection of axial fan theory. Thereby allowing even a reader not familiar with axial fans a tool for confronting and obtaining a preliminary design. This paper also illustrates the importance of computational methods in the design process. Through the implementation of the design procedure and computational tool, the factors that affect the fan design can be better understood and accommodated to achieve the target design.

Questo documento affronta alcuni dei problemi fondamentali nella progettazione di ventilatori assiali. La metodologia di progettazione presentata implementa un metodo di rotore a vortice libero a partire da determinati vincoli dimensionali iniziali e requisiti di prestazione per una configurazione a solo rotore. Nonostante lo scopo dello studio sia sull'applicazione di ventilatori assiali per un sistema di una pompa di calore, i suoi concetti sono applicabili a molti altri campi. I progressi negli strumenti di calcolo hanno permesso alla complessità e all'efficienza dei progetti di turbomacchine di evolversi rapidamente. I metodi computazionali, oltre a fornire progetti migliorati, hanno contribuito a rendere più efficiente il processo di progettazione stesso. Il design del ventilatore assiale esiste da molto tempo. Tuttavia, è alquanto difficile trovare informazioni uniformi o estese riguardo al processo di progettazione. La metodologia offerta in questo documento è un tentativo di fornire una procedura chiara e semplice per la progettazione del ventilatore assiale attraverso una raccolta di teoria del ventilatore assiale. Offrendo così anche ad un lettore non pratico di ventilatori assiali uno strumento per confrontarsi ed ottenere un progetto preliminare. Questo documento illustra anche l'importanza dei metodi computazionali nel processo di progettazione. Attraverso l'implementazione della procedura di progettazione e dello strumento di calcolo, i fattori che influenzano la progettazione del ventilatore possono essere meglio compresi e adattati per raggiungere il risultato voluto.