基于LabVIEW对旋式通风机性能测试分析系统研究

研究了对旋式通风机各个性能参数的测试方法,阐述了叶轮叶尖气压法测量对旋式通风机两级叶轮转速的原理及操作方法,开发了对旋式通风机性能自动测试分析系统,包括硬件平台及可供用户根据实际需求修改的软件平台。经试验证明,该测试分析系统能够实现对旋式通风机多参数实时采集与处理,快速、准确地进行性能自动测试与分析,自动生成性能测试分析报表。     

对旋式通风机叶片及周围气流振动特性的数值研究

建立煤矿局部通风用对旋式通风机叶轮叶片的三维几何模型及计算叶片振动的数学模型,采用有限元仿真方法完成叶轮叶片的振动模态分析,获得不同振型下的振动频率;建立对旋式通风机整机三维几何模型,采用有限体积法完成叶片周围气流压力脉动特性的分析,提取了压力脉动在时域及频域范围内的分布。数值研究方法对对旋式通风机叶片的强度校核及气动噪声控制具有重要参考价值。     

基于振动信号测试煤矿主通风机转速的探讨

国内现有检测检验机构对煤矿主要通风机转速的检测主要采用光电转速表测试,光电转速表测试传动轴外置的风机准确、方便,但是对于目前煤矿企业普遍采用的煤矿地面用防爆抽出式(对旋)轴流式通风机(FBCDZ系列风机)的转速时就显得无所适从。目前在我国汽车行业已经出现通过振动信号和虚拟仪器对发动机瞬时转速进行测量的研究理论,通过分析、比较发动机和风机的运转原理,将这个理论推广到煤矿主要通风机上。     

矿用对旋轴流式主通风机的现场性能测试

介绍了矿用对旋轴流式主通风机的现场测试的特点、方法及有关的注意事项,其测试及计算方法准备工作量小,对仪器仪表的要求不高,计算过程简单。它们特别适用于对旋式主通风机作抽出式通风时的一般工程需求,如新安装的对旋轴流式主通风机投入运行前的见证检验、运行过程中的风机调整了叶片安装角度、更换叶片等情况需掌握通风机运行性能所需作的性能测定。     

基于CFX的对旋式通风机数值模拟与研究

介绍了对旋式通风机数值模拟的基本过程及方法,并对对旋式通风机进行了多工况全三维数值模拟及分析。结果表明:对旋式通风机在额定工况附近,叶轮叶栅内静压及速度分布均匀,流动效率高;在小流量工况时,第2级叶轮压升增大,电动机易过载,流动分离增加,叶轮效率及整机效率下降;在大流量工况时,第2级叶轮区静压及速度分布极其不均匀,流动分离扩散至整个叶栅通道,大幅降低了第2级叶轮的压升和效率,使整机性能大幅下降。     

双速对旋式局部通风机的试验研究

对双速对旋式局部通风机空气动力性能设计和计算进行了研究和验证。通过对通风机多种转速组合试验结果的分析,认为采用这种方式进行通风机的转速调节,可以达到掘进工作面按需供风和节能降噪的目的;提出了使用建议和今后的研究方向。     

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。     

防爆抽出式对旋轴流局部通风机的设计与研究

在对目前国内外抽出式局部通风机的结构、性能进行分析和比较的基础上,研制了FBDC№9.0/2×30型矿用防爆抽出式对旋轴流局部通风机。该机采用对旋轴流式结构,叶片材质采用低碳钢,具有材料成本低、无静电和不老化等优点。对通风机的运转部件——叶轮的强度和刚度进行了有限元分析与计算。样机试验及现场应用表明,研制的通风机最高静压效率达到70.35%,最高全压效率达到74.23%,比A声级噪声为17.6dB,产品安全可靠、运行平稳,有较好的综合性能。     

叶轮超速试验装置的优化设计

叶轮超速试验装置是矿用通风及隔抑爆设备安全准入分析验证实验室中五大建设系统之一的叶轮安全性能验证系统中的建设内容。主要用于验证大型通风机叶轮在一定离心作用下的铆焊接质量、强度等安全性能。主要由安装平台、调速装置、传动系统、变形量测试平台等组成。原有的叶轮超速试验装置存在检测叶轮种类单一,装、卸叶轮操作复杂,效率低;测量电机转速的光电式转速传感器安装复杂、效率低。针对以上存在的问题,研究出一套便捷、高效、安全的试验装置,提高工作效率。     

不同轮毂比对矿用对旋式轴流通风机气动性能影响分析

矿用对旋式轴流通风机因其流量大、效率高、安全可靠等特点,在矿山通风领域中应用十分广泛,本文以矿用对旋式轴流通风机为研究对象,首先运用三维Solidworks软件构建不同风机轮毂比的矿用对旋式轴流通风机三维几何模型,然后利用计算流体力学软件Fluent分析不同风机轮毂比对矿用对旋式轴流通风机气动性能的影响,结果表明:随着矿用对旋式轴流通风机轮毂比的增大,矿用对旋式轴流通风机的全压会先增大而后减小,而矿用对旋式轴流通风机的效率会不断增大.通过进一步对比不同轮毂下的矿用对旋式轴流通风机内部三维流场的流动状况可知,当轮毂比为0.6时通风机三维流场的流动状况更为理想.研究结果对矿用对旋式轴流通风机的优化设计具有重要的指导意义.     

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。     

基于CFD和PIV方法的单相KYF浮选机流场分析研究

本文运用CFD模拟和PIV测量的方法研究了实验型KYF0.2m3浮选机的流场特征。CFD预测结果和PIV测量结果均揭示了纵截面的上、下循环流场结构。局部的径向速度和轴向速度对比显示,二者在变化趋势和大小上均有较好的一致性。在叶轮叶片的背浆面出现了同旋转方向相反的漩涡结构,并出现了速度峰值区,其值甚至高于叶片尖端。CFD预测的功率消耗同实测值能够较好地吻合,说明CFD仿真能较真实地反映浮选机的宏观运行状态。     

KYF浮选机叶轮-定子区流场分析

叶轮和定子是影响浮选机分选性能的最核心部件。运用CFD方法揭示了KYF浮选机叶轮-定子区的局部流场特征。叶轮叶片间出现了螺旋上升的涡流,而叶轮盘起到了稳流作用,流体平滑地从叶根高速流出。叶轮叶片的迎浆面边缘出现静压峰值,而叶轮盘叶根出口处次之,并解释了叶根出口处磨损严重的原因。分析了功耗、搅拌雷诺数、循环量和叶轮设计等关键设计参数间的影响规律。研究表明,在相同条件下,后倾叶轮的循环量明显大于前倾叶轮,而功耗却更低。     

KYF浮选机叶轮—定子区流场分析——KYF浮选机流场测试与仿真研究(三)

叶轮和定子是影响浮选机分选性能的最核心部件。运用CFD方法揭示了KYF浮选机叶轮-定子区的局部流场特征。叶轮叶片间出现了螺旋上升的涡流,而叶轮盘起到了稳流作用,流体平滑地从叶根高速流出。叶轮叶片的迎浆面边缘出现静压峰值,而叶轮盘叶根出口处次之,并解释了叶根出口处磨损严重的原因。分析了功耗、搅拌雷诺数、循环量和叶轮设计等关键设计参数间的影响规律。研究表明,在相同条件下,后倾叶轮的循环量明显大于前倾叶轮,而功耗却更低。     

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。     

水力旋流器溢流余能回收技术探究

为了充分利用旋流器溢流剩余动能,利用水轮机发电原理,设计了一套于旋流器溢流管出口处安装的溢流余能回收装置。为探究该装置的余能回收效果以及对旋流器分级效果的影响,分别进行清水试验和煤泥分级试验,试验变量为旋流器入料压力、旋流器溢流管直径和叶轮叶片角。通过清水试验结果绘制入料压力与转轴转速关系图,得到清水条件下叶轮转速随着入料压力的增大而变大的规律,其中最佳叶轮叶片角为20°。对溢流余能回收效率进行了定性分析,得到20°叶轮的余能回收效率随入料压力增大先增后减的规律;通过煤泥分级试验得到最佳叶轮叶片角为15°,叶片的安装对旋流器分级效果基本无影响。     

固体颗粒粒径对输送泵叶轮磨损特性的影响

采用计算流体动力学与离散元耦合的方法,建立数值模型,对输送泵内固液两相流进行数值模拟。应用欧拉-拉格朗日模型和Archard磨损模型,考虑固液两相之间的相互作用,探究颗粒粒径对输送泵叶轮磨损的影响规律及作用机制。结果表明,叶片是输送叶轮中磨损较为严重的部件,磨损集中在长叶片工作面出口和叶片进口位置; 随着颗粒粒径增大,叶片进口的磨损不断加重,而叶片工作面的磨损量下降,颗粒撞击叶轮工作面的几率减小,颗粒易冲击短叶片。     

Axial tunnel fans: Estimate of blade row pressure losses and validation of rational design parameters

The paper presents the calculation of pressure losses in blade rows of an impeller and directing vanes for a number of axial tunnel fans. The found rationality domains of the design parameters for fans with impeller diameters 1600, 1800, 2100, 2400 mm will allow assessment of a fan installation efficiency as early as at the design stage. Also, the author has validated the choice of an aerodynamic configuration and design parameters for the components of a fan, and calculated geometry of the fan impeller blades for subway station-to-station block ventilation. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 3, pp. 92–103, May–June, 2009.     

背叶片与油封的组合密封特性分析

将背叶片密封与油封组合在一起作为杂质泵密封,可使两者发挥各自的优势。组合密封既可发挥背叶片平衡叶轮轴向力,并形成反压力来降低轴封处的压力,又能发挥油封密封消耗能量少且在变工况时密封性能稳定的优点。经分析,这是一种具有发展前途和推广价值的轴封形式。     

Analysis of fluid motion during jigging

Flow of water inside a jig has a strong bearing on the rate of stratification of particles. For this reason, various fluid waveforms are proposed for achieving optimal stratification rate. In the present investigation, the flow of water is analyzed in a carefully controlled laboratory jig. In a very simplified manner, the amplitude and frequency of pulsation is controlled by means of the compensator pressure and a level sensor. This allows for proper analysis of the dynamics of motion of the fluid as function of the amplitude and frequency of pulsation. Furthermore, the effects of amplitude and frequency of pulsation on the stratification behavior of the particles is analyzed to establish the existence of an optimal operating condition in terms of amplitude and frequency of pulsation.