Distribución del flujo de aire y optimización del rendimiento de los ventiladores HVLS mediante simulación numérica

5/14/2025

Los ventiladores HVLS (alto volumen y baja velocidad) se utilizan ampliamente en grandes espacios como plantas industriales, almacenes, logística y estadios, gracias a su baja velocidad y amplio rango de suministro de aire, lo que permite una circulación del aire eficiente y eficiente, además de un equilibrio de temperatura. Basándose en múltiples conjuntos de datos de simulación numérica (contorno, renderizado de volumen y análisis vectorial) proporcionados por Cortecfan, este artículo analiza las características de distribución del flujo de aire de los ventiladores HVLS y su valor en aplicaciones de ingeniería.

Contorno de velocidad

El estudio utilizó tecnología de dinámica de fluidos computacional (CFD) para realizar modelado 3D y simulación del campo de flujo de aire de un cierto tipo de ventilador HVLS, generando los siguientes resultados clave:

Contorno 2: La velocidad máxima del viento es de 1.990 m/s, disminuyendo uniformemente a lo largo de la dirección radial hasta 0 m/s, mostrando una distribución simétrica (Figura 1).

Ventiladores HVLS

Contorno 3: La velocidad máxima del viento es de 1.879 m/s. El cambio de gradiente es similar al del Contorno 2, pero la velocidad del viento en el área central es ligeramente menor, lo que puede reflejar el efecto de ajuste de diferentes ángulos de aspa o alturas de instalación (Figura 2).

Ventiladores HVLS

Características de los datos: Ambos tipos de casas de nubes y logística, y estadios debido a sus características de entrega de aire de baja velocidad y amplio rango para lograr una circulación de aire eficiente y de ahorro de energía y un equilibrio de temperatura. Basado en múltiples conjuntos de datos de simulación numérica (contorno, renderizado de volumen y análisis vectorial) proporcionados por Cortecfan, este documento analiza las características de distribución del flujo de aire de los ventiladores HVLS y su valor de aplicación en ingeniería.

Descripción general de los números

Los mapas muestran que la velocidad del viento disminuye desde el núcleo hacia el borde exterior, lo que está en línea con el concepto de diseño de los ventiladores HVLS: "cobertura de área amplia y suministro de aire suave".

Renderizado de volumen

Ventiladores HVLS
Representación volumétrica 1 (Figura 3-4): La velocidad máxima del viento es de 3.000 m/s. La estratificación de la velocidad (3.000→0.000 m/s) muestra claramente el patrón de difusión tridimensional del flujo de aire en el espacio tridimensional, lo que confirma la capacidad del ventilador para mezclar el aire en direcciones verticales y horizontales.

Vector 1

Ventiladores HVLS
Vector 1 (Figura 5): Velocidad máxima del viento: 5000 m/s. Las flechas del vector muestran intuitivamente la dirección e intensidad del flujo de aire, lo que indica que el ventilador puede aumentar localmente la velocidad del viento en un modo específico (como el suministro de aire direccional a zonas de alta temperatura), considerando la flexibilidad y la eficiencia.

Características de la distribución del flujo de aire y su importancia en la ingeniería

Cobertura de área amplia de baja velocidad

Todos los resultados de la simulación muestran que el rango de velocidad del viento se concentra entre 0 y 5000 m/s, lo que cumple con los requisitos de bajo consumo energético y funcionamiento silencioso de los ventiladores HVLS. En los datos de Contour, la velocidad máxima del viento de 1990 m/s evita la sensación de soplo de los ventiladores tradicionales de alta velocidad y mejora la comodidad del personal.

Potencial de regulación dinámica

La diferencia entre la representación de volumen y los datos vectoriales (3.000 m/s frente a 5.000 m/s) muestra que al ajustar el paso de las palas o la velocidad de rotación, los modos de "suministro de aire uniforme" y "mejora direccional" se pueden cambiar de forma flexible para satisfacer las necesidades de diferentes escenarios (como refrigeración en verano y mezcla de aire en invierno).

Base de optimización del espacio

Los datos de gradiente de velocidad (como la estratificación de 19 niveles de Contour) proporcionan una referencia cuantitativa para la disposición de los ventiladores. Por ejemplo, en un espacio con una altura de suelo de 8 a 10 metros, la separación de los equipos puede diseñarse con base en el área de velocidad del viento en el nivel medio de 0,553 a 1,106 m/s para garantizar una cobertura sin puntos ciegos.

Ventajas de la aplicación y análisis de casos

Beneficios del ahorro de energía

Tomando los datos de Contour 2 como ejemplo, el rango de velocidad del viento de 1,106-1,979 m/s puede controlar la diferencia de temperatura del espacio entre 2 y 3 °C manteniendo la comodidad humana, ahorrando entre un 40 y un 60 % de energía en comparación con el sistema de aire acondicionado.

Adaptabilidad de la escena industrial

El modo de alta velocidad del viento del Vector 1 (5.000 m/s) es ideal para necesidades de enfriamiento local, como alrededor de fundiciones o equipos de líneas de producción, para reducir las temperaturas de los puntos calientes y evitar el desperdicio de energía del enfriamiento general.

Respeto al medio ambiente

El funcionamiento a baja velocidad reduce el desgaste mecánico. Gracias a la información sobre durabilidad del material proporcionada por www.cortecfan.com, la vida útil del ventilador puede superar los 10 años, lo que reduce significativamente los costos de mantenimiento.

Conclusión y perspectivas

Mediante simulación numérica multidimensional, este estudio revela sistemáticamente la ley de distribución del flujo de aire y las ventajas de rendimiento de los ventiladores HVLS, lo que proporciona fundamento teórico para su aplicación científica en grandes espacios. En el futuro, podremos combinar la simulación de acoplamiento de temperatura y humedad para explorar el potencial de regulación integral de los ventiladores HVLS en condiciones climáticas complejas. Para obtener información técnica y ejemplos de aplicación de los productos de la serie Cortecfan, consulte el sitio web oficial (www.cortecfan.com) para obtener más información.

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