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。     

矿井对旋式通风机的设计计算与数值模拟

在已知设计参数的基础上,完成了矿井对旋式通风机的传统设计,并建立整机三维模型,采用流体仿真方法完成了所设计风机全流场的数值模拟,重点分析了风机内部的速度场分布规律。通过在矿井风机设计过程中将理论计算与流体仿真方法有机结合,提高了设计的可靠性。     

矿用对旋式轴流风机的气动噪声数值模拟

由于风机的气动噪声在风机噪声中占有绝对优势,通过对矿用对选轴流风机的内部流场进行气动噪声数值模拟,对风机在一般工况和失速工况下的气动噪声进行了比较分析,并得出了相对的噪声值,为分析比较风机的气动噪声以及风机降噪提供了依据。     

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。     

对旋式通风机两级叶轮最佳流动匹配条件的探讨

对旋风机的气动性能在很大程度上决定于两级叶轮彼此工作的协调与匹配,并且要求工况在一定的变动范围内也不破坏这种关系。从基元级的速度三角形,轴向间隙和经向间隙,叶片数,叶片安装角4个方面探讨了在设计工况下对旋风机两级叶轮达到最佳流动的匹配条件。     

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。     

基于内部流动数值模拟的对旋风机设计

通过流体力学专业计算软件Fluent模拟2种方案:(1)前级叶片为圆弧板形、后级叶片为机翼形;(2)前级为机翼形、后级为圆弧板形,获取风机流动的一些重要参数。通过对比,发现第2种方案的流场更优、风机效率更高。从而依据第2种方案设计对旋风机。     

对旋式通风机噪声控制措施的探讨

阐述了对旋式通风机噪声产生的机理及其特性,提出了在设计阶段控制空气动力性噪声的措施,以及从传播途径上对机械性噪声进行控制的措施。     

隔爆型对旋式局部通风机的研制

介绍对旋式局部通风机的设计方案、特点、主要技术参数及应用范围     

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。     

矿井大型轴流式通风机整机流场的数值模拟

针对矿用两级轴流式通风机建立整机几何模型,选用非结构化网格,通过求解三维N-S方程对其全流场进行了数值模拟。主要分析了通风机内部特定面处的压力场、速度场及涡量场的分布,揭示了轴流式通风机内部流场的基本特性。数值模拟结果可为通风机的设计参数优化和内部流动优化提供参考,对提高轴流式通风机的整体性能和运行安全性具有重要的工程应用价值。     

对旋式轴流通风机新设计方法的提出

介绍了对旋式轴流风机设计的发展概况及仿真技术在风机中的应用 ,然后将仿真技术运用到风机的设计中 ,提出了新的旋式轴流风机的设计方法     

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。     

基于CFD的轴向间隙对轴流式通风机性能影响的研究

利用CFD技术,对矿用小型轴流式通风机进行了数值计算,分析了叶片与后导叶之间的轴向间隙对风机性能的影响。结果表明,轴向间隙在一定范围内减小,使风机流量和全压均增大,全压效率有所提升,有利于提高通风机性能。     

叶型拱度对轴流式通风机反风性能影响数值分析

运用CFD软件FLUENT模拟分析了同一叶栅稠度、相同转速和相同叶片安装角,不同叶型拱度的轴流式通风机正、反风性能,进一步确认了叶型拱度是影响反风系数的主要因素。     

GAF-28型轴流式通风机的调试

叙述了平煤一矿GAF-28型轴流式通风机在调试中遇到的问题和处理过程,简要介 绍了起动设备的匹配与调整方法,并对矿井通风机的技术管理与安全运转作了一些探讨。