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。     

矿用对旋轴流风机小流量工况下内部流动数值模拟

由于轴流式通风机小流量工况出现的非稳定工作特性,由此带来的缩小了风机的安全可靠运行区域,严重时可能带来颤振毁坏设备等安全性问题。通过数值模拟手段,对一矿用对旋式轴流式通风机小流量工况内部流动进行了深入研究。     

基于流固耦合的叶片动力特性分析

在考虑耦合流场与旋转预应力条件下,建立了对应的叶片流固耦合系统的动力特性方程.采用ANSYS与FLUENT对整体叶片的耦合模态进行了计算,并利用实验获得气流压力脉动数据,对叶片振动进行了瞬态分析.结果表明:在旋转预应力与耦合流场压力作用下,叶片模态频率约有9Hz的上升,模态振型的最大位移位置点转移,振动方向改变,前三阶相对振幅分别从29.128,19.400,44.566下降到28.945,19.285,44.562;叶片最大变形和加速度位于前缘的上端,最大应力点集中在叶片根部一侧.     

《基于非线性动力学的风机叶轮系统流固耦合振动研究》

利用相空间重构、关联维、近似熵和L-Z复杂度等非线性动力学分析方法,定性和定量地分析了风机级间流场压力脉动与叶轮叶片振动信号随工况变化的特征和规律。研究结果表明：二者之间具有互体现性,存在耦合关系。     

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。     

通风机压力脉动与气固耦合噪声研究

用非线性动力学的理论对风机噪声问题进行了分析，同时运用实验手段测量了轴流风机流场内部流动的压力脉动，从全新的角度研究了对旋风机的气固耦合噪声。     

采空区处理矿井水的资源化利用

当前矿井水处理的成本与处理效果严重制约着矿井水的资源化利用,以济宁二号煤矿为例,研究了采空区处理矿井水的机理与可行性,并设计了利用井下采空区处理矿井水的循环系统,收到了满意的效果。     

对旋风机气固耦合噪声研究

运用实验手段测量轴流对旋风机流场内部流动的压力脉动及噪声,研究对旋风机的气固耦合噪声,同时对气固耦合噪声进行数值模拟,从根本上揭示了通风机产生噪声的原因:动叶与气体的气固耦合问题所导致的流场内气体压力脉动、通风机内的分离流涡结构。对风机仿生降噪进行了相关研究,锯齿形结构使其噪声相对降低了2.5 dB(A)。     

煤炭颗粒对半开式离心泵磨损的数值研究

煤矿实际生产过程中的煤炭颗粒会对离心泵的叶片造成磨损,并会对离心泵的运行产生较大影响。基于ANSYS CFX软件,结合Euler-Lagrange方法探究额定工况下离心泵内部磨损情况。结果表明:固相的加入,会降低离心泵出口的压力;煤炭颗粒的分布在流道中的分布有一定规律,叶轮进口处压力面和吸力面均有较多颗粒分布;导叶压力面的固相分布明显高于吸力面的固相分布;叶轮压力面根部和导叶的压力面局部磨损较严重。     

离心式叶轮机械内流谱的动力学分析

为更清晰地揭示离心叶轮机械内部的复杂流动,在实验的基础上,用非线性动力学理论研究了油膜运动的物理现象,油流谱中奇点的局部特性和奇点的分布规律,建立了油膜运动的控制方程及其边界条件,并对离心叶轮机械在非设计工况下内流分离特性进行了预测．结果表明：叶片表面流谱中奇点的类型、数目和分布情况会随流动条件不同而变化,叶片表面流动分离奇点有鞍点、结点和焦点3种基本形式．叶轮机械内部复杂的三元流动在油流实验中得到了很好的验证．