矿井通风机叶片数量和轴向间隙对气动性能影响的研究

针对现有通风机系统在运行中存在着因效率和全压较低而导致的通风机在使用时耗电量大、经济性差的问题,以对旋式轴流通风机的叶片数量和两级风机间的轴向间隙为研究对象,利用Fluent流体分析软件,对不同参数组合下的通风机的气动性能进行了研究。研究结果表明:增加通风机叶片的数量会增加风机工作时的效率并使其工作全压增加;两级风叶间的轴向间隙越大风机工作的效率和全压就越低。     

两级叶轮转速匹配下的通风机性能研究

在分析两级叶轮对旋通风机结构的基础上,通过软件与3D扫描系统建立了通风机的三维模型,并应用FLUENT软件进行了流体仿真,研究两级叶轮不同转速匹配下通风机的性能.仿真结果表明,气体全压升随着叶轮的转速变快而升高,且流向与两级叶轮中转速较大的一级叶轮相同,为不同工况下通风机叶轮转速的匹配选择提供了理论依据.     

叶轮叶片数对通风机性能的影响

为进一步提升通风机的性能,从通风机出口静压、出口全压及全压效率三个方面进行综合考评,并重点研究前级叶轮叶片数量、后级叶轮叶片数量及不同叶轮叶片数量配合对通风机性能的影响.以FBDZ80型通风机为例,基于数值模拟软件搭建模型并展开相关研究,得出当前级叶轮叶片数量为12、后级叶轮叶片数量为10时对应通风机的性能最佳,为通风机叶轮叶片数量的设计提供参考.     

对旋式轴流通风机两级叶轮的相互关系研究

根据对旋式轴流通风机没有导叶、两个叶轮直接对转工作的特点,从两级叶轮之间的转速关系、负载关系、相互干扰及间隙几方面,分析了两级叶轮在正常工作情况下的相互关系。     

对旋通风机叶轮及叶片的研究分析

以对旋式通风机为研究对象,通过建立模型对其关键零部件叶轮和叶片对通风机特性的影响进行了仿真分析,为不断优化叶轮结构和叶片的设计提供一定的指导。     

对旋轴流局部通风机叶片断裂原因分析与改进

通过建立有限元分析模型,对矿用对旋轴流式局部通风机叶轮进行应力、变形分析,分析出大机型叶片断裂的主要原因是叶轮结构与尺寸不合理,叶轮高速旋转时叶片根部的应力过大、安全系数过低.据此提出在叶片根部局部增加厚度的方法解决了该问题.同时,还对叶轮结构进行改进,减少了材料消耗,提高整机性能.样机试验及现场应用表明,改进后通风机叶轮的机械强度和刚度满足要求,叶轮质量减小20.8％,噪声降低2.31 dB,振动速度有效值降低1.5 mm/s,全压效率略有提高,稳定运行区域更广.该分析方法在同类产品中有应用的可能性.     

特小比转数的后向离心通风机的研究与开发

针对一台比转数为9的前向通风机，保持风机设计参数和叶轮直径不变，改为后向通风机来提高性能。利用气动性能数值预估对叶轮和蜗壳的主要参数进行优化后，再对无叶扩压器的大小和叶轮与蜗壳的相对位置进行优化，减少摩擦损失，最终得到的后向通风机测试结果，全压和效率均提高了11％。     

矿用对旋式轴流通风机扩散器结构多目标优化设计

以矿用对旋式轴流通风机为研究对象,应用粒子群优化算法对其扩散器结构设计参数进行了优化。首先,应用实验设计方法研究了通风机扩散器结构设计参数与通风机全压及效率之间的关系。研究结果表明：随着扩散器芯筒尾部半径R1的增大,通风机全压会先降低而后增高;通风机全压随着扩散器出口截面半径R2的增大而减小,随扩散器长度L1的增大而增大。通风机效率随R1、L1的增大而增大,随R2的增大而减小,且L1对通风机效率的影响最为显著。然后,以通风机全压及效率为优化目标,以扩散器结构设计参数为设计变量,应用粒子群优化算法对其进行多目标优化。
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安装角和切割量对矿用轴流式风机通风安全性的影响

轴流式通风机作为煤矿通风系统的核心,其不同的叶片安装角和切割量对风机运行时的工作安全有较大的影响。因此,对不同安装角和切割量情况下风机的运行特性进行研究。利用仿真分析软件建立了动叶可调轴流式通风机的三维分析模型,对风机叶轮叶片的安装角和切割量不同情况下的风机的全压性能、工作效率、熵产率变化情况进行研究。结果表明:当安装角相同时,切割量越大风机工作时的全压、效率越高,当切割量相同时,安装角越大,风机工作时的全压越高,风机效率的最高值向着大流量侧倾斜,风机运行的稳定性就越高,运行就越安全。     

叶片安装角度对对旋局部通风机性能影响的研究

介绍了目前井下常用的对旋轴流式局部通风机的结构和工作原理,利用三维软件建立了实体模型并将其导入到了Fluent软件中进行仿真研究,研究前级安装角和后级安装角的变化对通风机性能的影响,得出了全压、效率和轴功率的变化规律。该研究结果可为实际生产中对旋轴流式局部通风机两级安装角的调整提供理论依据。     

对旋轴流通风机最优轮毂比的研究

研究了对旋轴流通风机的空气动力特性和结构特点,并根据轴流通风机空气动力学理论,分析了普通轴流通风机的轮毂比对气动性能的影响,对对旋轴流通风机的轮毂比进行了优化分析研究,建立了效率与轮毂比的优化电子表格,通过利用其强大计算功能对在不同轮毂比条件下的效率进行了分析比较,充分考虑了其他结构参数的合理性,确定出最优的轮毂比.     

对旋风机电动机轴承的失效分析及结构改进

由于对旋轴流式风机电动机轴承要承受大的轴向负荷和径向负荷，实际使用过程中常发生电动机轴承损坏的现象。这里针对此问题，通过对比对旋风机电动机输出轴安装叶轮前后的受力情况，对电动机轴承进行受力分析，查明电动机轴承损坏的机理。并在对电动机轴承组进行结构分析的基础上，给出两种有效的轴承组结构。     

倾斜蜗舌对前弯离心风机蜗舌区域流动影响的数值研究

为分析蜗舌的不同倾斜角度对离心风机蜗舌区域的非定常流动特征的影响,本文以一款高压前向离心风机为研究对象,对3种不同倾角的蜗舌结构风机进行了稳态的三维流场计算,并采用大涡模拟方法对其最优工况进行了非定常数值模拟。结果表明:随着蜗舌倾角的增加风机全压大致呈线性下降趋势,而适当的蜗舌倾角有利于提高风机的效率;蜗舌表面最高压力区随着倾角的增大,逐渐从蜗舌顶部中间位置向靠近后盖板侧的蜗舌顶部移动;不同倾角下蜗舌中间点P_2的压力脉动主频均为叶片通过频率,而点P_1和P_3的压力脉动主频为叶轮转频或其2倍转频。     

轴向间隙对对旋风机气动特性及总性能的影响

以一台矿用对旋风机为对象,采用CFD方法对6种不同轴向间隙方案下风机的气动性能进行了三维非定常数值计算,对不同轴向结构对风机压力脉动特性、性能和流场的影响进行分析研究。研究表明:对旋风机的非定常性受轴向间隙的影响较大,增加间距不仅能较好地削弱下游转子的位势干扰作用,同时也能降低上游转子的叶片尾迹影响;轴向间隙对风机效率、静压升以及两级效率、轴功率均有显著影响;增大轴向间隙会加剧掺混损失对风机性能的影响。     

完全可逆地铁风机的三维优化设计

采用试验设计、流场结构分析和叶片造型调整相结合的方法,对完全可逆地铁风机进行三维优化设计。结果表明在不改变风机外径、转速和叶尖间隙的情况下,风机的性能得到大幅改善。设计工况下,风机正转全压效率达到82.3%,比初始设计提高9.1%;风机反转全压效率达到79.1%,比初始设计提高3.3%;风机的内部流场合理,没有明显的分离和回流;风机出口低压区得到明显改善。风机的性能曲线比较平滑,变工况性能好;经性能试验验证,优化设计后的风机各项指标均达到了设计要求。     

采棉机风机内部流场数值研究

为研究采棉机风机内部流场的影响因素,采用Fluent软件对其内部流场进行了数值模拟分析,并分析了不同转速和流量工况下风机内部速度场和吸口负压场。计算结果表明:随着转速的增大,风机出风口速度、最大运输速度不断增大,吸口负压整体呈现不断增大的趋势;随着流量工况的不断增大,出风口速度、最大运输速度不断增大,吸口负压最小值减小,最大值增大。为采棉机风机性能改进提供了有效的借鉴意义。     

煤矿用对旋式局部通风机的若干问题

提出对旋式局部通风机具有高效率、低噪声、高风压、大风量性能特性的说法是不符合实际的宣传.分析了开发设计者的包装方法,并对轴流式通风机与对旋式局部通风机作了比较和试验研究.     

多翼离心风机噪声分析的试验及数值研究

通过传声器搭建的压力脉动测试系统,测量了某多翼离心风机蜗壳壁面一周的压力脉动值及风机进口的噪声频谱,并结合FLUENT计算分析风机内部的流场,分析得出所研究多翼风机的噪声主要以涡流噪声为主,同时旋转噪声也是不容忽视的一部分,最后为该多翼风机提出了降噪的改进方案。     

板型及机翼型对旋轴流通风机气动性能测试及比较

采用模型性能试验方法,对板型及机翼型叶片的对旋轴流通风机的气动性能进行了比较,通过测量这两种叶型的风机在不同叶片安装角下的流量、全压及轴功率,得到了叶片型线及安装角对风机气动性能的影响规律。试验结果表明机翼型叶片在全压效率、稳定运行范围及高效运行范围比相应的板型叶片具有优越性;在设计工况附近,机翼型风机的第一级叶轮安装角对气动性能的影响较大,而板型风机的第二级叶轮安装角对气动性能影响较大。     

对旋式轴流风机变转速匹配性能研究

采用全圆周数值模拟方法,研究了双级对旋式轴流风机的变转速匹配特性。在四种转速匹配方案下,对比分析了风机整机和各级转子的压升、效率和功率特性,进一步深入流场内部,揭示了不同转速匹配下的内部流动特征,并与单通道模拟结果做了对比。对单级转子特性而言,单通道模型和全圆模型间最大的区别在第二级转子,就全压升和效率来说,单通道模拟结果高于全圆周模拟结果。不同转速匹配下的结果均显示,第二级转子性能改变对转速变化更为敏感。除各级转子的良好设计,进口集流器和出口扩散器对提高对旋风机性能也很重要。