芜黄高速雾岭头隧道纵向通风设计

在运营过程中,现有的长大公路隧道普遍存在竖井通风利用率低、射流风机大量闲置的问题。在运营初期,许多隧道仅靠自然风、交通风就能满足通风需求,通风设备大量闲置的现象普遍存在,造成了严重的资源浪费。研究了芜黄高速雾岭头单通风特长隧道的通风设计,根据隧道通风设计细则计算出需风量,隧道所需轴流风机和射流风机的数量是根据最不利工况确定的。     

隧道防排烟系统中射流风机布置的优化模拟

隧道防排烟效果不仅与风机的性能有关,还与风机布置、隧道形状等因素有关.利用火灾动力学软件FDS(Fire Dynamics Simulator),在典型公路隧道中,分析了射流风机布置对防排烟效果的影响.模拟结果表示最优的射流风机布置,能够最大程度地降低人员活动区的烟气温度和有害气体浓度,减少人员伤亡和经济损失,为隧道防排烟系统的设计提供有益的参考.     

离心风机叶轮加装短叶片改造实验研究

针对电厂风机管道系统需要扩容改造的工程实际需要,以G4-73№8D型风机为研究对象,提出了叶轮内加装短叶片的优化方案。在此基础上,进行了叶轮加装短叶片前后的对比实验。实验研究结果表明:叶轮加装短叶片后,其内部流场趋于均匀、射流—尾流得到改善;风机在48%负荷以上时,全压平均提高约5.9%,而噪声几乎保持不变。     

基于有限体积法的G4-73型离心风机三维流场数值模拟

基于有限体积法,利用Fluent软件对G4-73型离心风机内部流场进行了全三维数值模拟。结果表明:蜗壳内的低能流体区沿轴向朝流动方向推进;叶轮内的静压和动压在叶片吸力面靠近叶轮进口处最低,叶轮流道中动压等值线呈"凸"型分布,在叶片压力面靠近叶轮出口处静压和动压达到最大值,且叶轮出口相对总压损失集中在吸力面和前盘侧。     

雪峰山隧道通风方案计算分析

针对特长公路隧道建设制约因素之一的隧道营运通风问题,以湖南雪峰山隧道(7 000m)的通风方案为对象,开展全射流风机通风模式、斜(竖)井送排式纵向通风模式以及送排风口(道)几何参数等的研究和计算分析,并指导该隧道通风的总体设计、初步设计、技术设计及其相关的通风用土建结构设计.     

热压与风机动力共同作用下多分支隧道内排烟气流的多解性

多分支隧道的排烟与补风路径较多,热压与风机动力的竞争可能造成其通风排烟模式具有多解性。针对某一多分支隧道的防排烟工况,利用理论分析建立了各种气流模式的控制方程,通过数学方法获得了理论解。结果证明,在按照预期设计选定通风排烟模式与风机以后,多分支隧道内的排烟气流仍然可能存在多种状态,风机的运行工况点也会随之漂移,导致排烟方向可能与设计预期完全相反。研究还发现,通过改变风机选型能起到抑制排烟气流出现多解的作用。     

城市地下交通隧道实体通风测试与数值仿真

针对北京市2条采用纵向式通风系统的地下交通隧道,采用实体测试与数值仿真相结合的方法,对隧道轴流风机与射流风机的实际通风能力及其数值模拟边界条件的设置方法等问题进行了研究.研究结果显示,在轴流风机送风口处安装导流百叶,可显著提高轴流风机的送风效果;数值模拟时,轴流风机导流百叶的功能可通过将风口处的2条竖边倾斜来实现,另外射流风机的风口建议采用压力边界条件进行设置.     

风机节能的技术途径

本文论述了我国风机节能的重要意义和技术途径。风机合理选用是节能的重要环节。对现有风机节能改造可采用更换或切削叶轮、调整可调叶片角度,改变扩压器叶片角度以及风机变速运行等措施。文中对风机变速运行的原理和方案作重点介绍和探索,以便企业根据具体条件进行选择。     

基于PID方法的倾斜隧道中火灾烟气控制数值模拟

为改善激活式射流风机对隧道火灾烟气控制的灵活性,采用比例-积分-微分(PID)控制方法实现对倾斜隧道中火灾烟气的自动化控制.数值求解了倾斜隧道中火灾烟气的蔓延,并耦合PID控制算法控制通风速度以模拟自动控制的射流风机.数值结果表明:在参数调整完毕后,在该数值模拟的条件下,对于非定常功率的火源、倾角大范围变化的情况,PID通风控制系统依然可以实现对倾斜隧道中火灾烟气的良好控制;PID通风控制系统对控制距离的变化较敏感,控制距离与系统启动时间呈二次指数变化关系,与系统达到准稳态所需时间呈正比关系;增加PID控制系统的定点清零功能有助于减少对火灾烟气控制的延迟.     

不同通风方式对高温隧道掌子面温降效果研究

高温现象是长大隧道开挖过程中常见的一种自然灾害,常用的解决手段是通风降温。以某高温隧道为例,结合Fluent数值分析,从理论层面探究了侧壁压入式通风、混合式通风和拱顶压入式通风3种常用通风方式解决这类灾害的优劣,并从微观层面分析了隧道内射流气流的运动规律,探讨了较为适宜的温控方式。研究结果表明：高温隧道采用侧壁压入式通风温控方式的降温效果不佳;采用混合式通风温控方式的降温效果最差,且影响风机使用寿命,存在安全隐患;采用拱顶压入式通风温控方式在应对高温隧道时表现出高效的降温效果。     

基于典型鸟类翅膀特征的小型轴流风机叶片仿生设计与试验

基于提取的雀鹰、长耳鸮翅膀的表面特征对小型轴流风机的叶片进行仿生优化,以求提高风机的气动性能。设计出8种仿生风机模型,通过CFD计算选出最优的仿生风机模型进行性能试验验证,并与原型风机进行了对比。对比试验流量-静压曲线发现,仿生风机气动性能明显好于原型风机,最大质量流量提高了6.1%,最大静压提高了7.0%,并发现V型截面好于圆弧型截面。本研究为叶片仿生参数的进一步优化提供了前期基础。     

基于参数化建模的动调轴流风机后导叶DOE优化

基于AutoBlade平台对R+S级动调轴流风机进行参数化,以后导叶出口气流角及弦长为优化变量,总效率和静压压比为优化目标,完成了气动设计后的R+S级动调轴流风机的三维DOE优化.原有的气动设计时的DOE优化方法,将轴流风机数值最优化方法与正问题流场计算相结合的DOE优化方法,能够实现多变量组合优化设计,实现二次流损失的有效控制.优化目标全压效率和静压压升分别提高了1.97％和0.056,并得到优化后的最优叶型.     

高速列车对复杂隧道内空气压力的影响

复杂隧道内空气压力特性是隧道设计的重要参数,必须进行深入研究。为提高试验中信号强度和改善测量精度,采用水流代替气流作为流体介质进行复杂隧道模型实验,并研究竖井及中隔墙对空气压力特性的影响。得出了高速列车不同运行速度时复杂隧道内不同位置处的空气压力变化规律,即竖井可明显地降低隧道内的空气压力峰值和梯度,而中隔墙将恶化隧道内的空气压力环境。因此,在可能的情况下,对于复杂体型的长隧道,应尽量布设竖井而避免中隔墙。     

叶片倾斜角度对小型轴流风扇静特性的影响

采用叶片周向倾斜设计法,改变一直叶片小型轴流风扇叶型,得到不同周向倾斜角的小型轴流风扇,并对其内部流场进行定常流动的数值模拟,分析直叶片、前倾斜叶片、后倾斜叶片等风扇叶型对气动性能的影响。模拟结果表明,采用叶片前缘倾斜设计可减弱附面层分离,改善风扇流动状况,从而达到提高风扇静压和效率的目的。     

Aerodynamic design of transonic fan/compressor by 3D viscous RNS combined with genetic algorithms

This paper presents an aerodynamic design of a small transonic fan by 3D viscous RNS solver combined with genetic algorithms.The aerodynamic design system based on the 3D viscous RNS solver reduces the dependency on the design experience for designers.Furthermore the optimum with genetic algorithms is an effective method for improving the transonic fan performance as a part of the design system.The design result showed that the transonic fan designed by this method reaches the design requirement even with more efficiency value.     

西北工业大学直流式低湍流度风洞设计中的几个关键问题

本文主要阐述西北工业大学直流式低湍流度风洞设计中的几个关键问题,如大收缩比、多层网、低噪声风扇以及抑制风扇噪声上传的一些措施.这座风洞的最低湍流度为0.01％～0.02％.这一湍流度已达到了国际上回流式低湍流度风洞的最高水平.通常直流式风洞由于进气及环境噪声的影响较回流式风洞为大,且风扇噪声的影响亦较大,故其湍流度常较回流式风洞大.西北工业大学的直流式低湍流度风洞由于在设计中对于降湍、减噪作了综合处理,故其湍流度达到了回流式风洞的最高水平.本文主要阐述西工大低湍流度风洞设计中的几个关键问题.     

齿形尾缘小型轴流风扇的气动性能研究

小型轴流风扇是计算机散热的主要部件,其通风量和噪声等会直接影响计算机的正常运行和寿命,散热风扇的高性能和低噪声已成为计算机配置的关键问题之一.为此,设计了一种尾缘齿形化小型轴流风扇,该风扇齿形从叶根到叶顶由密到疏分布.并用流体力学软件对尾缘齿形化小型轴流风扇进行静态特性和声学性能模拟,对其进行流场和气动声学分析.结果表明:尾缘齿形化后对小型轴流风扇的静态特性基本没有影响,但在大流量下,效率比原型风扇低;对叶顶间隙和出口区某点的噪声监测发现叶顶间隙处的噪声基本没有变化,而出口区的噪声降低很多;尾缘齿形化后的转子表面的声功率级比原型风扇低,且低声功率级的区域比原型风扇大.     

利用雕鸮羽毛的消音特性降低小型轴流风机的气动噪声

为降低轴流风机的气动噪声,借鉴了雕鸮羽毛的消音机理,将其羽毛的消音特征以条纹结构和锯齿形态的形式,在轴流风机叶片上进行重构,设计了耦合仿生轴流风机。同时采用试验优化的方法,与原轴流风机进行了模型对比试验,研究了条纹及锯齿参数对风机叶片气动噪声的影响。结果表明,耦合仿生轴流风机具有较低的气动噪声值。在1000、1100、1200、1300和1400r/min五种转速下,耦合仿生轴流风机的A声级值最大可分别降低4.9、4.5、4.6、4.9和5.8dB。