插板式进气畸变对对旋风机内流特性的影响

为了研究插板式进气畸变对风机内部瞬态流场的影响,采用SST k-ω湍流模型对包括进气风道在内的矿用对旋主通风机装置全流道内的三维流动进行数值模拟,详细分析了插板式进气畸变条件下对旋风机的内流特性。结果表明：与均匀进气型式相比,插板式进气畸变恶化了对旋风机上游进气风道内的流场,导致畸变区内叶轮进口相对气流角减小,叶片通道堵塞,严重时风机将发生旋转失速|由插板式进气畸变所诱导的位于通道下方的涡对,使得位于同一畸变区内的两个叶片的静压载荷分布具有明显差异,严重影响叶轮、叶片的工作状态|沿整个叶片高度方向,插板式进气畸变对叶尖区域的影响显著。     

生产矿井离心式风机性能测试方法的研究

分析了现场离心式风机在生产条件下用传统方法测试性能时，风机入口风道出现畸变流场，引起测试数据失真，同时干扰叶轮内部流场，使风机性能改变，测试结果不能真实反映运转特性。提出用并联原理进行测试，经实测验证，提高了测试结果的准确性。     

离心风机流场数值模拟研究

应用计算流体力学软件Fluent建立了离心风机内部流场三维数值模型,模拟了离心风机内部压力、速度分布变化。将模拟结果与试验结果进行了对比,验证了数值模拟模型的可行性。研究表明:气体在叶轮内流动速度随叶轮半径的增加而增大,从风机进口经过风机叶轮通道到离开风机,静压逐渐增加。     

非稳定工况下对旋风机噪声数值模拟及实验研究

风机是工程实践中应用广泛的叶轮机械之一,其内部流场的流动状况及由此产生的噪声问题对风机的性能和实际应用起到重要的作用。对型号为KDF-5的对旋式轴流风机进行实验研究,分析发现:噪声频谱的波峰幅值随流量的减小逐渐降低,波峰数逐渐减小;在小流量工况下,级间流动以涡流为主,气动噪声以涡流噪声为主,对该风机建模后进行数值分析,得出随着流量的减小,流场逐渐恶化且呈现涡流噪声特性,与实验分析相吻合。     

对旋式轴流风机二级区域理论与实验研究

分别运用理论分析、实验、数值模拟等对对旋风机二级区域进行了研究。重点对设计工况和非设计工况风机内部气固耦合流动进行了深入地实验研究,使用动态压力传感器测量了压力脉动,运用信号分析方法对信号做了详细分析,同时结合数值模拟对流场细节进行了讨论。揭示了流场内的压力脉动导致二级叶轮工作环境的恶劣是各种故障产生的根本原因。     

基于压力脉动研究的矿用对旋通风机典型故障分析

分别运用试验、数值模拟等对对旋风机二级区域进行了研究。重点对设计工况和非设计工况风机内部气固耦合流动进行了深入的试验研究，使用动态压力传感器测量了压力脉动，运用信号分析方法对信号做了详细分析，同时结合数值模拟对流场细节进行了讨论。揭示了流场内的压力脉动导致二级叶轮工作环境的恶劣是各种故障产生的根本原因。     

矿用两级轴流通风机流场的数值模拟方法

建立矿用两级轴流通风机流场模型,选用RNG k-ε湍流模型、SIMPLE算法和非结构化网格,通过求解三维N-S方程对流场进行数值模拟。揭示了轴流风机内部流场的基本特性,主要分析风机内特定面的压力场、速度场、涡量场及压力脉动分布。可为风机的优化设计提供参考。     

入口弯管对矿用轴流通风机气动性能影响的数值研究

以某大型矿用低压轴流式通风机为研究对象, 采用气体动力学性能试验和数值模拟的方法研究了不同入口弯管对风机性能的影响, 重点分析了入口弯管引起的叶轮内部流动特征和损失分布的变化规律。研究结果表明, 风机入口采用弯管连接缩短了进口管道的轴向长度, 节省了地下空间, 但同时来流的均匀性受到影响。弯管内气流速度梯度较大, 管道内侧易发生流动分离, 产生回流区, 增大了流体流动时的能量损失, 风机的整体性能下降。弯管与叶轮入口之间的连接长度会影响内部流场, 当附加直管段较长时, 来流均匀性得到提高, 风机性能有所改善。     

离心风机内部流场模拟

采用商用CFD软件FLUENT,利用单流体模型,对离心风机内部流场进行了三维数值模拟。同时对改造风机叶轮减磨的方法进行了CFD研究,分析了改造前后风机叶轮的内部流场的变化。结果表明:减磨措施能有效地减轻风机的磨损,为风机的防磨提供了有力的方法。     

基于控制速度分布的离心风机叶轮的改进设计研究

首先对某后向离心风机性能进行试验和数值对比,验证数值结果的精度及有效性;然后在叶轮主要结构参数保持不变的情况下,通过同时控制叶轮流道内子午速度Cm和相对速度W沿流线方向的分布,设计出新的叶轮,并分析了改进前后整机性能和内部流场的变化。结果表明,改进后的风机在设计流量下全压提高了3.9%,效率提高了10.2%,风机性能整体显著提高;叶轮流道内全压分布更有规律,速度分布更加均匀,流动分离得到有效抑制。所提出的控制叶轮内速度分布的设计方法可为高效节能离心风机的改进设计提供参考。     

动叶安装角对矿用对旋主通风机内部流场及性能的影响

对以压入式工作的FBCDZ-10-No20型矿用对旋主通风机进行三维非定常流场数值模拟,研究叶片安装角的变化对风机内部流场及性能的影响。研究表明:随着叶片安装角的增大,两级叶轮的做功能力逐渐增强,出口气流的旋转运动变得更加强烈,气流进出口的静压差变大;随着安装角的增大,叶片压力面的静压和吸力面的压力梯度都明显增大,且第2级叶轮的变化幅度大于第1级叶轮,与其他2种安装角相比,β=+3°时的叶片表面静压分布呈现出更显著的周向不均匀性;随着叶片安装角的增大,两级叶轮的轴功率均增加,但第2级的增加值高于第1级。     

叶尖气压法测量对旋式通风机转速的研究

测量对旋式通风机两级叶轮的转速是其性能测试与研究中的重要环节,至今现场一直没有一种有效的测速方法.通过叶轮叶尖气压的脉动频率与叶轮转速之间的关系,阐述了通过测量叶尖气压脉动频率来计算叶轮转速的原理和方法.通过现场测试和结果对比,证明了叶尖气压频率法是一种操作简便,结果准确,适用于对旋式通风机的测速方法.     

对旋式轴流通风机变角度条件下特性匹配的研究

采用Realizablek-ε湍流模型和压力边界条件对对旋式轴流通风机从集流器到扩散器出口的内部流场进行了数值模拟。通过改变前后级叶轮叶片的安装角,揭示了其安装角变化对流量和压头的影响,使得两级叶轮压升更加合理。为提高对旋风机的运行效率和运行安全性提供了依据。     

矿用离心风机流场稳态耦合仿真研究

为了研究矿用离心风机在高粉尘浓度环境下的工作情况,利用计算流体力学软件FLUENT对4-72-4A型离心风机进行了气固耦合仿真研究,应用SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型对离心风机叶轮内部的气相流场和颗粒相运动轨迹进行了数值计算,获得了离心风机叶轮流场区域和蜗壳流场区域内的速度场和压力场,以及颗粒相的运动轨迹,对离心风机的结构优化及设计具有重要意义。     

除尘通风机叶栅及后流道流场的数值研究

采用Realizable湍流模型和压力边界条件对除尘通风机叶栅及后流道流场进行了数值计算。通过分析和研究数值计算结果,揭示了其内部流场的基本特征,为除尘通风机的改进和优化设计提供了依据。