I detta examensarbete studeras en ny konstruktion av en reversibel axialfläkt. Genom experimentella tester utvärderas olika utföranden av fläkthjul. De faktorer som varierar är utformning på nav och skovelbas samt skovelvinkel. Alla tester genomförs i AB Akron-maskiners testrigg som är upprättad efter ISO 5801. Navets utformning visar sig inte ha märkbar påverkan på prestandan. Förändringar i prestandan upptäcks när olika kombinationer av nav och skovelbas testas. Största skillnaden i verkningsgrad mellan bästa och sämsta nav/skovelbas kombination är ca 20 %. Det är av stort intresse att få tillgång till denna information eftersom en enklare utformning av nav möjliggör en större flexibilitet vid tillverkning. En övre gräns för största skovelvinkel beror delvis på uppkomsten av stallning men framför allt på begränsningar hos fläktens motor. Den minsta skovelvinkeln beror även den på motorstorlek. Prestandan förbättras om den radiella luftströmmen genom skovlarnas ihålighet blockeras. En blockering ger en ökning av verkningsgraden med 5–12 % och en minskning av ljudeffektnivån med 2-3 dB. För bästa prestanda ska utformningen på navet vara sfäriskt och skovelbasen krökt och formad efter navet. Detta är samma typ av nav som tillverkas idag. Största och minsta användbara skovelvinkel är 50° respektive 25° mot rotationsriktningen. / In this thesis a new construction of a reversible axial flow fan is being studied. By performing experiments on different variants of a fan wheel an evaluation is done. Factors to be varied are the design of the hub and the blade base as well as blade angle. All tests is performed in a test rig established by AB Akron-maskiner. The test rig is constructed according to ISO 5801. Experiments show that the hub design itself does not have a significant impact on the performance. Changes in performance are detected when various combinations of hubs and blade base are tested. The greatest difference in efficiency between the best and worst hub/blade base combination is about 20%. It is of great interest to have access to this information because a simpler design of the hub allows greater flexibility in the manufacturing. An upper limit for the maximum blade angle is partly due to the appearance of stall but mainly the limitations of the fan motor. The minimum blade angle has also the result founding in engine size. The performance is improved if the radial airflow through the blades cavity is blocked. A blockage causes an increase in efficiency by 5-12% and a reduction in sound power level of 2-3 dB. For optimal performance, the design of the hub should be spherical and the blade base curved and shaped to the hub. This is the same type of hub that is produced today. Maximum and minimum useful blade angle is 50° and 25° to the rotation direction.

Examensarbetet går ut på att frambringa några principkonstruktioner till axialfläktar med fasta inställbara skovlar åt FläktWoods. Fläktarna det rör sig om är stora industrifläktar med en diameter mellan en och fem meter, som används för att till exempel transportera ner luft i gruvor. Endast förslag till principkonstruktioner tas fram och ej en färdig produkt, syftet med rapporten är i första hand att ge FläktWoods konstruktörer ett annat synsätt på problemet. Två olika delar av fläkten undersöks, dels fästet av skoveln på hjulet, dels själva hjulet i sig. Tillvägagångssättet är att från formulerat problem tas först några förslag fram, de utvärderas sedan och de bästa går vidare till nästa steg. Utvärderingen sker med hjälp av produktförslagsdiagram samt genom diskussion med berörda parter. Efter det ritas några detaljerade versioner av de bästa förslagen upp, vilka sedan är grunden för kraftanalyserna. Analyserna visar var de högsta spänningarna befinner sig och var den svaga länken i konstruktionen är. Avgränsningar inom arbetet är att endast en statisk dragkraft appliceras på modellerna under analyserna och ej någon dynamisk kraft. Ytterligare en avgränsning är att vid kraft/spänningsanalyserna undersöks endast en del av fläkten, som motsvarar ett fläktblad som är fäst vid en rigid del av ringen. Resultatet visar att det endast är i några få punkter och områden som kraftansträngningen blir för höga i principkonstruktionerna för det valda materialet. / The diploma work is about producing some construction proposal for axial fans with fixed adjustable blades for FläktWoods. They are large industrial fans with a diameter between one and five meters. Which is used to, among other things, transport air to mines and for the cooling in power plants. It’s only some proposal that shall be produced and not a finished product, the purpose is mainly about giving the design engineers at FläktWoods a new way to look at the problem. There are two different parts that are under consideration, the way the blade is mounted to the impeller and the construction off a new impeller. The course of action is to from the discussion of the problem produce some proposals that will be evaluated, the best of the proposals will go on to the next step. The evaluation will be done with help of an assessment of solution variants and through discussions with the concerned parties. The next step is to produce some models with more details of the best proposals, this models will be the foundation for the force/stress analysis. The analysis shows where the highest stresses are located and where the weakest part of the proposals. Delimitations within the diploma work is that only a static force will be used during the analysis, and no dynamic force. Another delimitation is that during the force/stress analysis only a part of the fan will be examined, that corresponds to one fan blade that is mounted to a rigid part of the impeller. The result shows that there is only a few point and areas where the forces/stresses are to large in the proposals, for the used material.

<p>Examensarbetet går ut på att frambringa några principkonstruktioner till axialfläktar med fasta inställbara skovlar åt</p><p>FläktWoods. Fläktarna det rör sig om är stora industrifläktar med en diameter mellan en och fem meter, som används för att</p><p>till exempel transportera ner luft i gruvor. Endast förslag till principkonstruktioner tas fram och ej en färdig produkt, syftet</p><p>med rapporten är i första hand att ge FläktWoods konstruktörer ett annat synsätt på problemet. Två olika delar av fläkten</p><p>undersöks, dels fästet av skoveln på hjulet, dels själva hjulet i sig. Tillvägagångssättet är att från formulerat problem tas</p><p>först några förslag fram, de utvärderas sedan och de bästa går vidare till nästa steg. Utvärderingen sker med hjälp av</p><p>produktförslagsdiagram samt genom diskussion med berörda parter. Efter det ritas några detaljerade versioner av de bästa</p><p>förslagen upp, vilka sedan är grunden för kraftanalyserna. Analyserna visar var de högsta spänningarna befinner sig och var</p><p>den svaga länken i konstruktionen är.</p><p>Avgränsningar inom arbetet är att endast en statisk dragkraft appliceras på modellerna under analyserna och ej någon</p><p>dynamisk kraft. Ytterligare en avgränsning är att vid kraft/spänningsanalyserna undersöks endast en del av fläkten, som</p><p>motsvarar ett fläktblad som är fäst vid en rigid del av ringen.</p><p>Resultatet visar att det endast är i några få punkter och områden som kraftansträngningen blir för höga i</p><p>principkonstruktionerna för det valda materialet.</p> / <p>The diploma work is about producing some construction proposal for axial fans with fixed adjustable blades for</p><p>FläktWoods. They are large industrial fans with a diameter between one and five meters. Which is used to, among other</p><p>things, transport air to mines and for the cooling in power plants. It’s only some proposal that shall be produced and not a</p><p>finished product, the purpose is mainly about giving the design engineers at FläktWoods a new way to look at the problem.</p><p>There are two different parts that are under consideration, the way the blade is mounted to the impeller and the construction</p><p>off a new impeller. The course of action is to from the discussion of the problem produce some proposals that will be</p><p>evaluated, the best of the proposals will go on to the next step.</p><p>The evaluation will be done with help of an assessment of solution variants and through discussions with the concerned</p><p>parties. The next step is to produce some models with more details of the best proposals, this models will be the foundation</p><p>for the force/stress analysis. The analysis shows where the highest stresses are located and where the weakest part of the</p><p>proposals.</p><p>Delimitations within the diploma work is that only a static force will be used during the analysis, and no dynamic force.</p><p>Another delimitation is that during the force/stress analysis only a part of the fan will be examined, that corresponds to one</p><p>fan blade that is mounted to a rigid part of the impeller.</p><p>The result shows that there is only a few point and areas where the forces/stresses are to large in the proposals, for the used</p><p>material.</p>