Caratterizzazione dei Flussi d'Aria in Soffiante a Canale Laterale: Analisi mediante Misurazioni LDV

Abstract

Le soffianti a canale laterale, grazie ai loro numerosi vantaggi, si distinguono come valida alternativa ai compressori volumetrici tradizionali, trovando largo impiego in diverse applicazioni industriali. Tuttavia, il loro rendimento risulta inferiore rispetto ad altre tipologie di macchine, comportando un consumo energetico elevato e un surriscaldamento eccessivo. Per questo motivo, è fondamentale ottimizzare il loro design per migliorare l'efficienza e ridurre l'impatto ambientale. In questo lavoro di tesi, mediante prove sperimentali e simulazioni CFD, è stata condotta un'analisi approfondita del campo di velocità del flusso d'aria all'interno di una soffiante a canale laterale. L'analisi ha evidenziato la presenza di un fenomeno di separazione del flusso in prossimità del rotore, caratterizzato da un moto retrogrado verso l'ingresso, che risulta particolarmente accentuato in alcune zone di funzionamento. Tale fenomeno causa un incremento significativo della turbolenza e una riduzione dell'efficienza. Le informazioni ottenute da questo studio rappresentano un prezioso contributo per l'azienda FPZ, permettendole di ottimizzare il design delle sue soffianti a canale laterale e di migliorare le loro prestazioni in termini di efficienza e stabilità. Inoltre, i risultati ottenuti aprono la strada a future ricerche volte a comprendere più a fondo i fenomeni fluidodinamici e a sviluppare nuovi modelli costruttivi più performanti.

Side channel blowers offer a compelling alternative to traditional positive displacement blowers due to their simplicity, affordability, and robustness. However, their efficiency lags behind other technologies, leading to high energy consumption and overheating. This thesis addresses this challenge by investigating airflow behavior within a side channel blower using experimental tests and CFD simulations.The analysis revealed a flow separation phenomenon near the rotor, characterized by a reverse flow towards the inlet, particularly pronounced in specific operating zones. This phenomenon significantly increases turbulence and reduces efficiency. The findings provide valuable insights for FPZ company, enabling them to optimize their side channel blower designs for improved efficiency and stability. Additionally, these results pave the way for future research to deepen the understanding of fluid dynamics within these machines and develop even more performant designs.