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。     

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。     

畸变进气条件下矿用对旋主通风机旋转失速机理研究

为了揭示畸变进气条件下压入式矿用对旋风机的旋转失速机理，基于分离涡模拟方法与节流阀模型，对旋风机内部的非定常流动开展了数值模拟与分析。结果表明：对旋风机两级叶轮内的失速起始扰动均为“突发型”，均首先发生于叶顶区域，但前级叶轮较后级叶轮更早地进入旋转失速状态。后级叶轮叶根区域也同样出现了扰动，但该处扰动是独立产生和发展的。另外，两级叶轮内失速团的传播均是通过相邻叶片通道流入的反流与本叶片通道流出的反流所引起的失速团扰动强度沿叶轮周向的变化来实现的，前级叶轮内失速起始扰动与失速团的传播速度分别为叶轮转速的60.9%和35%，后级叶轮内二者的传播速度分别为叶轮转速的55%和46%。