基于三维全流场数值模拟的对旋风机研究

采用SIMPLEC算法和RNG K-ε湍流模型，通过求解三维N-S方程，对对旋风机全流场三维湍流进行数值模拟，揭示其内部流场的基本特征，进行性能预测。研究结果可为对旋风机的节能改造提供理论依据。     

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。     

粉煤热解系统旋风分离器流场的数值模拟研究

为了进一步了解粉煤热解系统旋风分离器的流场分布规律,在根据旋风分离器实物建模的基础上,选用RSM湍流模型、离散对流项QUICK格式、压力梯度项PRESTO格式对其流场进行数值模拟。对于旋风分离器的切向速度分布、轴向速度分布及流场湍流结构的模拟分析说明,通过该数值模拟方法能够得到合理的流场分布规律,这为后续的颗粒场模拟奠定了基础。     

基于FLUENT的旋风除尘器内部流场数值模拟

风流速度以及粒子粒径对旋风除尘器内部流场的影响进行了分析,采用FLUENT6.3.26提供的RSM模型对旋风除尘器的内部流场进行了数值模拟,并对旋风除尘器的设计及优化提出建议。     

对旋式风机流场的定常数值模拟

选用RNG k-ε湍流模型和SIMPLE算法,采用非结构化网格,通过求解三维N-S方程对全流场进行定常数值模拟,揭示风机内部流场的基本特性,数值模拟结果对提高对旋风机的整体性能和运行安全性具有重要的参考价值。     

旋风分离器流场优化研究

介绍了旋风分离器的结构组成、功能原理,以测试数据作为边界条件,模拟井下工况对旋风分离器流场进行了数值模拟,以气体压力变化率作为流场优化目标函数,对旋风分离器内部流场进行了优化,优化后,旋风分离器内部气体压力变化率明显降低,从而为锚杆钻车降噪研究奠定了基础。     

单电机外置对旋风机调节特性研究

以新研制的单电机外置矿用对旋风机为研究对象,利用Fluent对风机气动性能进行三维流场模拟仿真。分析不同前、后级叶片安装角与不同转速匹配给全压、效率、功率参数带来的变化情况。     

矿用对旋风机失速信号特征的诊断与分析

为探究对旋风机失速流动信号的瞬态特征,将对流场信号的瞬时特征具有良好辨识能力的小波分析法引入到对旋风机失速特征的分析中,提出一种FFT技术与小波-时频分析相结合的失速诊断方法。首先,基于出口节流阀模型,对小流量失速工况下对旋风机内部的三维非定常流动进行数值模拟与分析|然后,利用所提出的失速诊断方法,对对旋风机在失速发生时流场中的静压信号进行处理和分析。结果表明：对旋风机在10个旋转周期后进入失速状态,伴随着前缘溢流与尾缘反流的出现而发生。另外,FFT技术从频域角度确定出失速特征表现为70Hz及140Hz频率分量的出现,而小波-时频分析从时频角度发现对旋风机在第10个旋转周期开始出现70Hz及140Hz频率分量,证明了所提出的方法对对旋风机失速流动特征具有较好的诊断分析能力。     

矿用对旋风机叶片穿孔的流场性能分析

针对目前对旋轴流风机工作时存在的流场紊乱、涡流噪声、风扇振动现象,对后级叶轮叶片进行穿孔设计,建立叶片穿孔前、后的对旋风机三维模型。在FLUENT软件中利用RNGκ-ε湍流模型和SIMPLE算法对风机内部流场进行数值仿真模拟,分析不同穿孔孔径下,风机叶片表面的压力分布以及涡量分布。     

褐煤干燥提质使用的旋风分离器流场数值模拟研究

旋风分离器作为褐煤干燥提质设备的主要组成部分,内部有着复杂的湍流流场,而且在内部温度很高的条件下,其他试验无法进行。为了解决这一问题,应用Fluent数值模拟软件,对旋风分离器在褐煤分离提质过程中的流场状态进行了分析研究,从而掌握旋风分离器在分离过程中的流场形态,为旋风分离器的设计和改进提供了理论依据。     

煤矿对旋风机轮毂强度校核与模态分析

在完成矿井对旋风机设计的过程中,针对风机主要受力部件轮毂进行了强度校核计算,并采用有限元分析方法针对轮毂进行了模态分析。通过在矿井通风机设计过程中将理论计算与有限元仿真方法有机结合在一起,提高了设计的可靠性,具有重要的指导意义和应用价值。     

旋风分离器数值模拟及结构优化研究进展

对旋风分离器流动理论做出总结,对比各湍流模型的优劣,采用大涡模拟或雷诺应力模型能较好模拟旋风分离器内部流场。从机理上分析旋风分离器的分离理论,分区分离模型在边界层分离理论的基础上细化旋风分离器内部的流场区域,是现阶段的发展趋势。根据工业发展的需求重点阐述高温高压工况对旋风分离器流场及分离效率的影响。并对现阶段旋风分离器的结构优化做出分析总结,提出未来的发展趋势。     

CFD模拟旋风分离器自然旋风长

利用计算流体力学软件Flowizard对不同结构尺寸的旋风分离器气相流场进行数值模拟采用分离器锥体段中心湍动能峰值定位自然旋风长的方法，分析了入口面积、芯管下口直径、下溢口直径和锥体段长度对自然旋风长的影响。拓展了分离器内部流场由多个自然转折旋风串联的概念。通过增加锥体段长度和入口风速来实现旋风串联、多级分离的效果，延长自然旋风长，有益于提高分离效率。     

BDK58—16对旋风机轮毂制作工艺探讨

介绍了ＢＤＫ５８－１６对旋风机轮毂制作过程中工艺问题及关键技术。     

旋风除尘器内部流场的数值模拟研究

为了深入研究FXX型旋风除尘器的分离机理,以便为优化设备的工艺参数和工作性能作理论指导,借助ANSYS软件中的FLUENT模块,采用viscous模型中的K-epsilon模型,对FXX18旋风除尘器内部流场进行数值模拟分析,分析了其内部流场的切向、径向、轴向速度分布情况。分析结果表明:内部流场具有一定的轴对称性,压力损失随着入口流速的增加急剧提高。     

基于有限元的对旋式通风机二级叶片的瞬态受力模拟分析

从二级叶片耦合流场入手,运用瞬态动力学分析方法对二级叶片的动力学特性进行研究,深入分析二级叶片的轴向变形及应力分布,为提高对旋风机二级叶片的气动性能,改善对旋风机结构设计提供理论依据。     

高湿环境下对旋风机内流场及噪声特性研究

为了研究矿井不同湿度环境下对旋风机内流场及气动噪声的影响特性，采用大涡模拟和FW-H声学模型对环境相对湿度分别为0、25%、50%、70%、80%、90%、100%条件下对旋风机流场进行数值模拟，分析内流场涡结构及气动噪声变化规律。结果表明：随着相对湿度增大，风机静压、功率和效率均呈线性趋势降低，风机叶顶泄露涡强度降低，在进出口的监测点上，声压级均有不同程度的降低；相对湿度每升高10%，压升降低2.08%左右，功率降低1.9%左右，效率降低0.57%左右，各监控点A声级降低0.9%。     

基于数值模拟的螺旋式旋风分离器气相流场分析

借助CFD软件,选用RSM分析模型,对螺旋式旋风分离器内部流场进行了模拟分析。结果显示,该分离器内部流场比较稳定,具有各向异性特点,排除了传统分离器的短路、返混及上灰环现象,但局部仍存在低强度涡流。     

基于响应曲面法的旋风分离器排气管优化研究

目前针对旋风分离器排气管的研究主要为排气管直径与内伸长度,为进一步优化排气管对旋风分离器性能的影响,基于计算流体动力学的数值模拟方法,应用雷诺应力模型、离散相DPM模型对Stairmand旋风分离器内部流场进行模拟,并采用响应曲面法对变量和目标函数进行优化设计分析。结果表明:当D_e/D=0.75、D_c/D=0.485、S/D=1.130时,分离效率较优化前增加了 4.72个百分点,压降较优化前降低了 6.27%,内部流场更加稳定,优化后的结构对2～4 μm粒径:的分离效率提高显著,4～10 μm各粒径的分离效率均在95%以上,对呼吸尘旋风分离器的结构优化具有参考价值。     

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。