Resumen
Esto está destinado a ser mi entrada para el "Fan Show Down" organizado por el canal de YouTube Major Hardware. Es un diseño de ventilador bastante simple con un montaje de eje A12x25. El truco de este diseño es que utilicé un algoritmo genético para optimizar la sección transversal de la hoja, el acorde y el paso a lo largo de la longitud de la hoja. No estoy del todo seguro de si las suposiciones que hice para la función de
Cómo diseñé esto.
El diseño de la hoja para este ventilador se optimizó utilizando un algoritmo genético junto con el software XFoil del MIT.
Para cada sección, se utilizó la velocidad de rotación, el radio y el ángulo de inclinación estimado para calcular el número de Reynolds en esa sección de la cuchilla. Con este número de Reynolds y un perfil de ala NACA de 4 dígitos estimado, se realizó un barrido alfa en XFoil. Supuse que el aire alrededor de la sección de la cuchilla estaba en estado estacionario cuando la cuchilla ya no producía ninguna sustentación (
A partir de los resultados del barrido alfa, el algoritmo calculó el ángulo de ataque de cero elevación. Utilizando esto, el ángulo de inclinación estimado y la velocidad de rotación, se pudo calcular la velocidad de entrada de aire estimada. Esto se utilizó para realizar una segunda ejecución de XFoil en el ángulo de ataque de cero elevación para encontrar la distribución de presión a lo largo de la sección de la cuchilla,
La idoneidad de cada diseño de sección de cuchilla se basaba en la magnitud de la velocidad de salida paralela a la dirección de admisión, y la fuerza de arrastre experimentada por la sección de cuchilla. El objetivo era maximizar la velocidad de salida y minimizar el arrastre. Esto permitiría que el diseño aspirara más aire y, al mismo tiempo, permitiera que el motor del ventilador girara más rápido para una cantidad dada de potencia.
La optimización del algoritmo genético se realizó en 3 secciones a lo largo de la hoja. Los resultados de mi optimización se incluyen con los archivos CAD.
モデルソース
