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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

对旋风机轮毂比对其气动性能影响的研究

运用FLUENT软件对动力外置式对旋风机进行数值模拟,分析其内部流场变化情况,并对该类型对旋风机在不同轮毂比下的流场进行了模拟和分析,通过对比分析得出轮毂比对动力外置式对旋风机的压力、流量、效率等气动性能参数的影响,为对旋风机的优化设计提供相关参考。     

旋风分离器环形空间三维流场的数值模拟

采用改进的雷诺应力输运模型加入到FLUENT软件平台上,模拟旋风分离器环形空间的三维强旋湍流流场分布,重点分析环形空间流场的分布特征。模拟值与实验值基本吻合,说明改进的雷诺应力输运模型可以对环形空间流场分布有较好的预报效果。结果表明：环形空间流场呈显非轴对称性分布,进口处存在短路流。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

外置单电机对旋风机涡量及噪声分布的研究

以外置单电机对旋风机为研究对象,利用SolidWorks建立风机模型并用FLUENT对其进行涡量分布和气动噪声仿真。随着流量减少,流场湍流加剧且流线紊乱,涡量的变化强度加大;叶尖区域压力脉动增大进而造成叶顶声功率明显增加。当工况为设计流量时,风机内部流动相对稳定。进风口和出风口气体流线平稳,涡量减小分布逐渐趋于均匀化,声功率级降低。     

MG-920型采煤机喷雾嘴内流场数值模拟与分析

利用Pro/Engineer软件对MG-920型采煤机喷雾嘴流场进行三维建模。选用k-ε湍流模型,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件FLUENT及其预处理软件GAMBIT模拟MG-920型采煤机喷雾嘴内的三维流场,依据分析结果对喷雾嘴进行几何参数优化。     

减阻板对五级旋风预热器冷模系统流场的影响

采用RSM湍流模型分别对安装减阻板前后五级旋风预热器冷模系统流场进行了数值模拟,通过对模拟结果的研究,得到了安装减阻板前后系统流场的基本特征,在此基础上分析了减阻板的减阻机理及其对预热器系统性能的影响。结果表明:减阻板降低系统阻力同时会提高其分离效率。     

新型外置单电机对旋风机的流场数值分析

以新型外置单电机对旋风机为研究对象,对其在不同工况下的三维流场进行数值模拟。在大流量工况下,压力随着流量的增大而降低,气体流线逐渐平缓,叶顶和叶片前缘压力降低。在小流量工况下,流线紊乱,叶片静压分布不均匀,涡量的变化强度加大并向叶根附近扩展。     

对旋风机内流分析与数值模拟研究

应用RNGκ-ε湍流方程计算对旋风机内部流动的稳态特性,利用CFD仿真软件FLUENT对对旋风机气动性能进行仿真,从风机速度流线图、流道内速度矢量图及二级叶片全压云图中分析得出随着流量的减小,风机内流场逐渐恶化,泄漏涡、尾迹涡逐渐增大,影响区域逐渐增大。     

直切双入口旋风分离器流场的数值模拟

用RSM模型对直切式单、双入口型旋风分离器三维流场进行了数值模拟,结果表明:双入口型改善了单入口型式流场的不对称性,减小了流场内部的涡流;随着入口尺寸减小,进口气速的提高,其切向速度和总压增加明显,而轴向速度和径向速度变化不明显。