Distribuição do fluxo de ar e otimização do desempenho dos ventiladores HVLS com base em simulação numérica

5/14/2025

Ventiladores HVLS (Alto Volume, Baixa Velocidade) são amplamente utilizados em grandes espaços, como plantas industriais, armazéns e logística, e estádios, devido às suas características de baixa velocidade e amplo alcance de fornecimento de ar, proporcionando circulação de ar eficiente e com economia de energia, além de equilíbrio de temperatura. Com base em múltiplos conjuntos de dados de simulação numérica (análise de contorno, renderização de volume e análise vetorial) fornecidos pela Cortecfan, este artigo analisa as características de distribuição do fluxo de ar dos ventiladores HVLS e seu valor para aplicações em engenharia.

Contorno de velocidade

O estudo utilizou a tecnologia de dinâmica de fluidos computacional (CFD) para realizar modelagem e simulação 3D do campo de fluxo de ar de um certo tipo de ventilador HVLS, gerando os seguintes resultados principais:

Contorno 2: A velocidade máxima do vento é de 1,990 m/s, diminuindo uniformemente ao longo da direção radial para 0 m/s, mostrando uma distribuição simétrica (Figura 1).

Ventiladores HVLS

Contorno 3: A velocidade máxima do vento é de 1,879 m/s. A mudança de gradiente é semelhante à do Contorno 2, mas a velocidade do vento na área central é ligeiramente menor, o que pode refletir o efeito de ajuste de diferentes ângulos de pá ou alturas de instalação (Figura 2).

Ventiladores HVLS

Características dos dados: Ambos os tipos de cloudehouses e logística, e estádios devido às suas características de entrega de ar de baixa velocidade e amplo alcance para alcançar circulação de ar eficiente e economia de energia e equilíbrio de temperatura. Com base em vários conjuntos de dados de simulação numérica (contorno, renderização de volume e análise vetorial) fornecidos pela Cortecfan, este artigo analisa as características de distribuição do fluxo de ar dos ventiladores HVLS e seu valor de aplicação em engenharia.

Visão geral do numérico

os mapas mostram que a velocidade do vento diminui do núcleo para a borda externa, o que está de acordo com o conceito de design dos ventiladores HVLS: "cobertura de ampla área e fornecimento de ar suave".

Renderização de volume

Ventiladores HVLS
Renderização de Volume 1 (Figura 3-4): A velocidade máxima do vento é de 3.000 m/s. A estratificação da velocidade (3.000→0.000 m/s) mostra claramente o padrão de difusão tridimensional do fluxo de ar no espaço tridimensional, verificando a capacidade do ventilador de misturar o ar nas direções vertical e horizontal.

Vetor 1

Ventiladores HVLS
Vetor 1 (Figura 5): Velocidade máxima do vento de 5.000 m/s. As setas do vetor exibem intuitivamente a direção e a intensidade do fluxo de ar, indicando que o ventilador pode aumentar localmente a velocidade do vento em um modo específico (como o fornecimento de ar direcional para áreas de alta temperatura), levando em consideração flexibilidade e eficiência.

Características de distribuição do fluxo de ar e importância para a engenharia

Cobertura de área ampla de baixa velocidade

Todos os resultados da simulação mostram que a faixa de velocidade do vento se concentra na faixa de 0 a 5.000 m/s, atendendo aos requisitos de baixo consumo de energia e operação silenciosa dos ventiladores HVLS. Nos dados de contorno, a velocidade máxima do vento de 1.990 m/s pode evitar a "sensação de sopro" dos ventiladores tradicionais de alta velocidade e melhorar o conforto dos funcionários.

Potencial de regulação dinâmica

A diferença entre os dados de renderização de volume e vetoriais (3.000 m/s vs. 5.000 m/s) mostra que, ao ajustar o passo da lâmina ou a velocidade de rotação, os modos "suprimento de ar uniforme" e "aprimoramento direcional" podem ser alternados de forma flexível para atender às necessidades de diferentes cenários (como resfriamento no verão e mistura de ar no inverno).

Base de otimização de espaço

Dados de gradiente de velocidade (como a estratificação de 19 níveis no Contour) fornecem uma referência quantitativa para o layout do ventilador. Por exemplo, em um espaço com pé-direito de 8 a 10 metros, o espaçamento dos equipamentos pode ser projetado com base na faixa de velocidade do vento de nível médio de 0,553 a 1,106 m/s para garantir cobertura sem pontos cegos.

Vantagens da aplicação e análise de caso

Benefícios da economia de energia

Tomando os dados do Contour 2 como exemplo, a faixa de velocidade do vento de 1,106-1,979 m/s pode controlar a diferença de temperatura do espaço em 2-3°C, mantendo o conforto humano, economizando 40-60% de energia em comparação ao sistema de ar condicionado.

Adaptabilidade da cena industrial

O modo de alta velocidade do vento do Vector 1 (5.000 m/s) é ideal para necessidades de resfriamento local, como em torno de fundições ou equipamentos de linha de produção, para reduzir temperaturas de pontos quentes e evitar desperdício de energia no resfriamento geral.

Amizade ambiental

A operação em baixa velocidade reduz o desgaste mecânico. Combinado com os dados de durabilidade do material fornecidos por www.cortecfan.com, a vida útil do ventilador pode chegar a mais de 10 anos, reduzindo significativamente os custos de manutenção.

Conclusão e Perspectivas

Por meio de simulação numérica multidimensional, este estudo revela sistematicamente a lei de distribuição do fluxo de ar e as vantagens de desempenho dos ventiladores HVLS, fornecendo suporte teórico para sua implantação científica em grandes espaços. No futuro, poderemos combinar ainda mais a simulação de acoplamento de temperatura e umidade para explorar o potencial abrangente de regulação dos ventiladores HVLS sob condições climáticas complexas. Para detalhes técnicos e aplicações de caso dos produtos da série Cortecfan, consulte o site oficial (www.cortecfan.com) para obter mais suporte de dados.

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