进气型式对压入式矿用对旋主通风机内部流动及性能的影响

为了研究3种进气型式对风机内部瞬态流场的影响,采用SST k-ω湍流模型结合自动近壁面处理方法,对包括进气风道在内的压入式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,并应用FFT技术对风机叶轮内部的瞬态压力变化进行频谱分析,得到叶轮流场内部的压力脉动频谱。分析结果显示,相对于无畸变进气型式,弯管畸变与复杂畸变进气型式严重恶化了对旋风机叶轮上游进气风道内的流场,从而显著降低了风机的性能;而且,第二级叶轮内部流场的压力脉动幅值最大,气流沿周向的流动不均匀性增加。     

射流风机出口结构对其动力性能影响的数值分析

运用FLUENT软件对射流风机内部流动进行了数值计算分析,通过改变射流风机出口风筒长度、出口整流罩扩散角度进行了一系列数值仿真实验研究。实验结果表明:出口风筒长度及整流罩结构对射流风机空气动力性能有明显影响,合理的出口管道结构可以有效提高射流风机动力性能。     

矿用对旋轴流风机性能的现场测试技术与实践

针对当前煤矿广泛采用对旋轴流风机作为主通风设备的现状,提出了制定风机性能现场测试应遵守的基本原则,指出了该风机性能现场测试的关键技术和措施。研究表明:明确测试对象、风机入口流场较均匀是获得真实风机性能的前提条件,在缓变流截面测量流速、计算流量是精确测得风机性能的基本条件,矿用对旋轴流风机叶轮入口前环形通道内存在缓变流截面。实践证明所提基本原则和研究结果是正确的。     

新型自散热型高温消防排烟风机

一种自散热型消防排烟风机。去掉了普通高温排烟风机的内循环叶轮,两引风导管横向左右分布在外筒两端,将内筒与外筒连接在一起;在内筒前端设置出风弯管,利用管道内气流诱导内筒气体从出风弯管排出,实现了给电机降温的目的,避免了高温损坏电机。     

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。     

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。     

CO2固体水合物对弯管冲蚀的数值模拟

在CO2管道输送过程中,弯管的频繁使用对直管更易产生冲蚀破坏.CO2固体水合物是造成CO2弯管冲蚀破坏的一个重要影响因素,故对于弯管的冲蚀研究非常重要.利用FLUENT软件建立超临界CO2弯管模型,并模拟分析CO2固体水合物在不同入口流速、不同弯管曲率半径和不同弯管弯曲角度下对弯管的冲蚀破坏程度的影响.结果 表明:当入口流速为2.5～3.0 m/s时,弯管处最大冲蚀速率处于较低区间;当弯管的曲率半径R≥2.0 DN时,弯管处的最大冲蚀速率处于低值;当弯管弯曲角度≥110°时,弯管最大冲蚀速率较低.研究结果可为我国CO2管道输送以及超临界CO2管道冲蚀研究提供理论基础.     

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。     

大屯锡矿尾砂膏体环管管输数值模拟研究

膏体管输沿程阻力是影响管道设计与采场充填质量的关键因素之一,本文采用fluent建立与实际环管实验系统一样的管道输送的几何模型,分析得到不同管线沿程阻力损失之间的关系以及膏体配比参数对沿程阻力损失的影响规律。 研究表明：膏体在管道中弯管处的速度和压力都发生急剧的变化,弯管外侧压力和速度明显大于弯管内侧,有着明显的梯度。在水平管段速度和压力在管道径向上存在明显的梯度,呈结构流的特点,分为柱塞流动区和边界层区域。在膏体管道输送中管道内膏体的速度和压力均存在着边界效应,随着流速的增大管输阻力增大;随着膏体质量浓度增加,沿程管道阻力损失变大;随着屈服应力与塑性粘度的增加沿程阻力损失也增大,获得了不同物料组成、管道内径、管流流速下水平段膏体压力损失,为大屯锡矿最终输送泵、充填管道选型提供了依据。     

深海采矿 Y形输送管内颗粒流动状态研究

针对深海采矿输送试验过程中Y形管内流场复杂,存在矿石泄露风险等问题,对不同输送工况下Y形管内的连续相流场和颗粒场进行了分析。应用CFD-DEM方法,对Y形管的清水工况和两相流工况进行数值模拟计算,得到了管内的压力分布、单颗粒运动特性和颗粒群运动特性。对比分析了颗粒群对压力分布的影响规律。结果表明,Y形管内的压力分布受到弯管曲率和入口流量分配的影响;单颗粒在弯管内贴壁面流动,且因受到上升流的作用而向上偏移,当上升流的流速较低时,颗粒会撞击底部管道壁面;颗粒群输送过程中,当上升流流速不足时,颗粒将通过底部管道流失,颗粒流的存在导致Y形管内的低压旋涡区强度和尺度均减小。     

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。     

对旋式通风机基于定常流动的全流场数值模拟

针对矿用对旋式轴流风机,选用RNGk-ε湍流模型和SIMPLE算法,在求解区域采用非结构化网格,通过求解三维N-S方程对其全流场三维湍流进行了定常的数值模拟,揭示了对旋风机内部流场的基本特性,数值模拟的结果对提高旋风机的整体性能和运行安全性具有重要的工程应有价值。     

煤矿对旋轴流通风机三维全流场数值模拟

针对矿用局扇对旋风机,建立了三维整机全流场几何模型,采用四面体非结构化的网格进行空间离散,完成了整机的数值计算。主要分析了风机内部特定面处的压力场和速度场的分布规律,揭示了轴流风机内部流场的基本特性。研究结果可为风机的优化设计提供借鉴,对提高轴流风机的整机性能具有重大意义。     

基于CFD的轴向间隙对轴流式通风机性能影响的研究

利用CFD技术,对矿用小型轴流式通风机进行了数值计算,分析了叶片与后导叶之间的轴向间隙对风机性能的影响。结果表明,轴向间隙在一定范围内减小,使风机流量和全压均增大,全压效率有所提升,有利于提高通风机性能。     

矿用轴流通风机设计及性能探讨

应用非均匀有理B样条函数进行了轴流通风机叶片计算机辅助几何设计,分析了某煤矿用防爆轴流通风机叶片设计的基本方法。对矿用轴流通风机BK40-4-No10的叶片进行设计,并建立了相应的通风机模型。对3种不同变环量指数叶片的轴流通风机进行数值模拟,得到了风压、功率和全压效率与质量流量的变化曲线,以及这3个性能参数随不同变环量指数的变化趋势。     

气固两相流结构对离心风机积灰与磨损的影响

通过在离心风机进气箱加装圆柱管道来改变气 -固两相流结构 ,结合实验显示了加装不同直径的管道对风机积灰与磨损的影响 ,并从理论上分析了引起积灰与磨损的原因以及改造气流结构的原理 ,为改善离心风机积灰与磨损提供了实验依据     

深海采矿中继站底部Y形管流动状态研究

针对深海采矿泵管输送试验系统中Y形管内流场复杂和矿石泄露风险等问题,采用CFD-DEM方法,对不同速度、不同体积浓度和不同粒径的矿石颗粒进行数值模拟计算,分析了Y形管内颗粒群的运动特性和流场分布规律。结果表明,Y形管内流场分布受弯管曲率和Y形管入口流量分配影响;颗粒群在弯管内贴壁流动,受到上升流作用后颗粒向上偏移;当上升流流速不足、颗粒体积浓度高及颗粒粒径较大时,会造成颗粒沿着底部管道流失,随着上升流速减小、颗粒体积浓度增大及颗粒粒径增大,颗粒通过底部管道流失不断增大;颗粒流的存在导致Y形管内低压漩涡区强度和尺度均减弱。     

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。