基于ANSYS的液动瓦斯吹排风机布风叶片分析及优化

针对用于采煤工作面上隅角的液动瓦斯吹排风机布风装置叶片特征,运用ANSYS软件对其进行数值模拟分析,总结了叶片流动特征;并对布风装置进行了加装动叶片的优化,得出了布风装置动叶片的最佳安装角和安装数目。通过该分析,选择了合适的叶片结构参数,有效改善了液动瓦斯吹排风机的扰动射流性能。     

上隅角气动瓦斯吹排风机布风轮结构优化

对上隅角气动瓦斯吹排风机布风轮结构提出了叶片优化设计方案,通过实验结果分析可知:2对人形叶片布风轮结构在叶片吸力面的前缘和根部还存在速度和压力的不稳定现象,一些旋涡的出现导致能量损失,布风轮出口射流速度和扰动度无法控制;优化设计后,布风轮出口射流速度增大,扰动度减弱,但随着动叶片安装角的减小,布风轮出口射流速度减小,射流的扰动程度增加;优化方案最佳安装角可调整至75~80°。     

液动瓦斯吹排风机及性能试验方法

介绍了一种新型液动风机，该风机可以更安全有效地吹排上隅角积聚的瓦斯。由于该风机工作时直接对污染源进行吹排，不需和管网联合工作，因此利用进气试验法测不到风机正常工作时的工况点。针对这个问题提出了风机正常工作时工况点的推算原理和修正方法。对一测试结果进行修正，得出了液动吹排风机正常工作时的准确工况参数。     

动叶安装角对除尘风机气动性能的影响分析

采用CFX软件求解三维定常不可压雷诺时均Navier-Stokes方程和RNGκ—ε湍流方程的方法,计算了除尘风机转子叶片不同安装角的气动性能参数,并对结果进行了实验验证。研究结果表明:改变转子叶片安装角可以改变风机的性能,随着叶片安装角的增大,风机的设计点向大流量方向偏移,且全流量工况下压升和效率随着转子叶片安装角增大而增大。     

上隅角瓦斯吹排风机试验研究

介绍了用于煤矿上隅角瓦斯的吹排风机的试验,选择了6个比较特殊的截面,利用五孔球探针测量了风机风筒内部的压力和各向速度,从而可以分析了解风筒内的流场分布。通过分析提出了适合本风机的切向速度分布模型,得到了二次流分布图,为消除二次流影响提供参考。     

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。     

气动风机治理上隅角瓦斯技术在斜沟煤矿的应用

为了防止斜沟煤矿18205工作面上隅角瓦斯积聚,提出气动风机来解决上隅角瓦斯聚集的新方法。运用Fluent软件数值模拟在风机的影响下,上隅角和工作面的瓦斯速度、瓦斯压力、瓦斯浓度的分布规律。模拟结果表明:瓦斯运移速度、瓦斯浓度沿工作面走向依次增大,瓦斯压力沿工作面倾向依次增大。根据模拟结果,将气动风机安装在18205工作面153号架上,启动风机后上隅角瓦斯浓度分别在检修班和生产班同比无风机治理时减小10%和20%,证明气动风机能够很好的防止上隅角瓦斯积聚,确保安全生产。     

基于气动风机的某矿工作面上隅角瓦斯治理技术

为了消除某矿81304工作面上隅角瓦斯存在的安全隐患,利用Fluent软件模拟上隅角和工作面的瓦斯速度、瓦斯压力、瓦斯浓度分布规律,结果表明,上隅角的瓦斯压力和瓦斯浓度的分布均与瓦斯运移速度有关,受回风顺槽影响,瓦斯运移速度减缓,瓦斯压力及瓦斯浓度偏大;瓦斯运移速度、瓦斯浓度沿工作面走向依次增大,在深部采空区达到最大;瓦斯压力沿工作面倾向依次增大,受上隅角阻力的影响,在上隅角处的瓦斯压力突然变大。根据模拟结果,提出采用气动风机治理瓦斯,通过2种风机布置方案对比得出,将气动风机安装在81304工作面254#架上,启动风机后,上隅角瓦斯浓度分别在检修班和生产班同比无风机治理时减少22.2%和26.7%,治理效果显著。气动风机对消除上隅角瓦斯聚集具有可行性。     

对旋局部通风机叶片安装角对其性能的影响

为了研究改变对旋风机单双级安装角对其性能的影响,利用Fluent对不同工况的通风机进行了数值仿真,并结合试验验证了仿真的正确性,分析了不同工况下全压、效率和轴功率随叶片安装角变化的情况。结果表明:在流量相同的情况下,随着安装角的增大,压力升高,风机的运行效率越高;改变前级或后级安装角相同的角度,风机性能变化相似,但运行效率受后级叶片安装角影响大;调整叶片安装角会改变负载,变化后级安装角,前级流动基本不受影响,改变前级安装角,后级轴功率也会随之变化。     

抽放瓦斯与乏风混合器的性能研究

提出了一种扩张引射式混合器,用于将抽放瓦斯与乏风瓦斯混合,一起送入煤矿乏风瓦斯氧化装置内进行氧化利用。为了保证氧化装置及煤矿系统的安全,采用Fluent软件对混合器的混合过程及混合效果进行了数值模拟研究,计算结果表明：增大引射管的最大直径和锥角可以改善混合均匀性,阻力损失也会随之增大;在一定范围内,增加尾锥锥角可以有效改善混合效果,而尾锥锥角对流动阻力损失影响不大。根据模拟计算结果,设计制造了混合器,并对混合效果进行了实验测试,测试结果与模拟计算结果基本一致,验证了模拟计算的正确性。