定子通风槽钢结构对提高中型高压电机散热性能分析

为降低YJK450-6、400kW中型高压电机的通风散热性能,本文对该电机不同通风槽钢结构进行了散热性能研究。首先,在现有电机的直线标准型通风结构基础上,提出单列缩放型、双列直线型、双列缩放型3种轴-径向混合通风结构形式;在SpaceClaim软件中建立电机3维温度场数值计算模型,根据基本假设和边界条件结合电机内部热量传递公式计算出电机仿真设置参数,并导入Fluent软件进行仿真模拟,其中,计算温度场所用热源通过AnsoftMaxwell平台计算的电机损耗值获取。其次,通过网格无关性和温升试验验证本文建立的电机3维温度场数值计算模型;通过仿真模拟对比分析3种轴-径向混合通风结构与直线标准型结构对电机流场和温度场的影响;采用正交试验法对轴-径向混合通风结构进行参数优化,得到最佳散热结构和参数方案;进一步探究冷却风速对双列缩放型槽钢的电机换热性能的影响;结合定子绕组温升和电机整体的温升均匀性系数,对最佳散热结构和参数方案电机进行散热效果评价。仿真结果表明:本文建立的计算模型是有效的;双列缩放型通风槽钢结构的各项散热性能指标均最好,是最优通风槽钢结构;径向风道高度为6mm且数量为13的双列缩放型通风槽钢结构为最佳散热结构和参数方案;双列缩放型通风槽钢结构两侧的平均对流换热系数随冷却风速增大而增大,且槽钢迎风面的平均对流换热系数明显大于背风面;径向风道高度为6mm且数量为13的双列缩放型通风槽钢结构电机的内/外层绕组温升分布均匀性系数比直线标准型电机分别提高88.13%、20.11%。因此,优化设计通风槽钢结构有利于电机内部空气流动和散热,可实现有效降低电机内部温升的目的。

综掘工作面气室降尘技术研究

针对掘进巷道中的粉尘控制问题,传统的长压短抽通风降尘技术存在粉尘扩散区域大、风幕降尘技术存在射流孔易堵塞等弊端。以巴拉素煤矿综掘工作面为工程研究背景,建立了掘进作业过程中的粉尘运动数学模型,得出降低综掘工作面粉尘浓度的关键因素是控制掘进巷道风流场扰动范围及减小粉尘颗粒运动时间。以上述关键因素为依据,在风幕降尘的基础上开发了气室降尘技术,通过在正压风筒末端加装风袖,与风幕共同作用将粉尘封闭在气室区域内,再由负压风机抽出,以提高降尘效率。采用Fluent软件对长压短抽通风降尘、风幕降尘和气室降尘进行模拟对比分析,并优化了气室降尘技术参数。模拟结果表明:采用气室降尘技术时,综掘工作面人体呼吸带位置的粉尘浓度为350 mg/m^(3),较采用长压短抽通风降尘时的600 mg/m^(3)和风幕降尘时的480 mg/m^(3)大幅降低;气室降尘最优技术参数为正压风筒出风口距综掘工作面14 m、负压风筒末端直径0.6 m。在巴拉素煤矿2号煤2号回风大巷综掘工作面进行现场试验,结果表明采用气室降尘时,掘进巷道最低粉尘浓度为118 mg/m^(3),低于采用长压短抽通风降尘时的184 mg/m^(3)和风幕降尘时的156 mg/m^(3),且降尘效率较长压短抽通风降尘平均提高54.8%。

综掘工作面风幕阻尘效果影响因素研究

目前综掘工作面粉尘污染的研究多集中于单一因素对综掘工作面风幕阻尘效果的影响,而未充分考虑各因素间的交互作用,使得压风分流技术的工程应用效果欠佳。为明确附壁风筒径向出风距离、径向出风比及轴向出风距离对风幕阻尘效果的影响,以潘三矿810西翼机巷综掘工作面为研究对象,运用Fluent软件对径向出风距离为10~25 m、径向出风比为0.6~0.9及轴向出风距离为6~12 m条件下的风流分布和粉尘扩散情况进行数值模拟。结果表明:(1)随着径向出风距离增大,径向涡流风幕在巷道内的转变更充分,综掘机司机前端的风流分布越均匀,更有利于形成风速方向均指向工作面的轴向阻尘风幕。当径向出风距离为10 m时,距工作面7 m断面内涡流特性明显,风速方向紊乱;当径向出风距离为25 m时,距工作面7 m断面内,风流分布趋于均匀,风速方向均指向工作面,形成了能够覆盖全断面的轴向阻尘风幕。(2)随着径向出风比增大,整流风筒轴向风流风量减小,轴向风流风速和射流强度降低,轴向风流对综掘工作面前端气流的扰动减弱;径向出风比越大,越有利于形成风流方向指向工作面且能覆盖全断面的轴向阻尘流场,即轴向阻尘风幕。(3)径向涡流风幕的阻尘能力随径向出风比的增大先增强后减弱,轴向阻尘风幕的阻尘能力随径向出风比的增大而不断增强。(4)在采取压风分流风幕阻尘技术后,当压风总量为300 m^(3)/min,吸风量为400 m^(3)/min,附壁风筒径向出风距离为20 m,径向出风比为0.9,整流风筒轴向出风距离为8~10 m时,能很好地将粉尘聚集在吸尘口附近,达到高效控尘除尘的目的。在810西翼机巷综掘工作面进行现场测试,测点风速和粉尘质量浓度实测值与模拟值基本一致,高浓度粉尘被有效阻控于工作面前端,隔尘效果较为明显,验证了数值模拟的有效性。

综掘工作面风筒最优布置数值模拟研究

针对掘进面生产期间风筒位置布置不合理造成粉尘浓度较高,利用数值模拟方法,研究抽出式、压入式、长压短抽式等通风方式中,掘进面风流和粉尘随风筒到掘进面距离的改变而变化规律,数值模拟结果表明:采用长压短抽式通风的掘进面,抽出式风筒口到掘进面的距离L_(c)<1.5√S,压入式风筒口到掘进面的距离L_(y)为3.5√S:5√S或6√S:6.5√S,最理想的距离L_(y)=6√S:6.5√S,L_(c)=√S。模拟结果可为优化掘进面风筒布置、提高掘进面通风除尘提供一定的科学依据。

矿用柔性风筒接头漏风率的数值模拟

针对煤矿井下风筒管道接头存在泄漏与安装不便的问题,设计可以快速安装的新型柔性风筒接头,结合实际流速和管内压力建立缝隙泄漏的计算流体动力学模型。研究不同簧丝直径、钣金厚度和卡扣数量对风筒接头漏风率以及泄漏口附近流场的影响,采用响应面曲面实验设计方法探究不同影响因素之间的内在联系。结果表明,泄漏速率与簧丝直径和卡扣数量呈线性关系,综合考虑其经济性,选择簧丝直径3.5 mm,卡扣数量10个,钣金厚度0.4 mm时效果最佳。该研究为改善风筒接头漏风现象提供参考。

地下汽车库通风排烟系统优化分析

本文结合相关工程实例,对地下汽车库的通风排烟系统设计进行了多方面分析、计算及探讨,并提出一些观点和优化方案。实际项目各式各样,设计过程中,暖通设计师应该在满足规范要求的前提条件下,具体项目具体分析,多方面优化,节约成本,提升品质。

改造工程通风竖井风管安装技术研究与实践

随着城市发展,许多建筑由于内部某些区域老旧,或随着使用功能需求变化,越来越多的工程面临着改造,而机电专业作为整个建筑的“血管”,在改造工程中占比较大。由于机电系统的调整,许多竖井内部管道也需要更换,一方面是由于使用期限较长,管道的整体质量下降,另一方面是由于新的功能需求造成主管线的规格、数量会产生相应变化,需要竖井内管道随着机电整体改造而更新。以某改造工程为例,对通风竖井风管安装进行技术研究,提出了几种施工方案并进行了对比分析,研究成果为改造工程通风竖井内风管安装施工提供了有力的技术支撑和质量保障。

一种设旁通风道的新风机组的节能效果分析

通过对现有新风机组运行能耗的分析,提出了一种带旁通风道的新风机组。以成都地区某办公楼为例,根据室外空气干球温度、PM2.5浓度及室外空气比焓分布,研究了该种新风机组不同运行模式下全年运行能耗的变化。结果表明,仅旁通表冷器全年节能率为3.56%,仅旁通过滤器全年节能率为24.29%。研究结果可为新风机组节能设计提供方向,也可为新风系统设计提供新的思路。

通风空调风管三通气动噪声数值模拟及降噪方案

为解决通风空调风管三通气动噪声过大,无法保证良好作业环境的问题,开展对其噪声数值的模拟和降噪方案的设计研究。通过基于混合仿真法的通风空调风管三通气动噪声数值仿真、建立通风空调风管物理模型与网格划分、设置边界条件与数值模拟结果,实现噪声的数值模拟。通过控制流量比恒定优化入口速度、控制入口速度恒定优化流量比,制定降噪方案,促进通风空调风管三通气动噪声降低,提升作业环境整体质量。

绿色节能理念下的纤维织物风管施工控制要点研究

文章总结归纳了纤维织物风管的优点,指出了其与其他冷风机、风管系统的差异,立足节能环保视角,提出了纤维织物风管系统施工安装过程中的控制要点与注意事项,以缩短工期,减少风管管道内阻力,改变气流组织,有效调节风速及冷量分布,降低空调设备负荷,提高通风系统能效,保证空调系统安装与使用的生态效益与经济效益。

常用风管的特性及选用分析

风管是通风空调系统中重要组成部分。随着社会的发展,风管在不断更新换代,新型风管层出不穷,大众可选的风管范围也越来越广。文章主要阐述了不同材质的通风管道的性能特点,探讨了彩钢板酚醛复合风管在通风空调系统中的应用,旨在为通风空调管道的选择提供参考。

广西区域充电汽车库通风和排烟系统设计分析

为了降低充电汽车库通风和排烟系统的初投资,文章对广西区域充电汽车库通风和排烟系统进行了详细分析,以某住宅地下充电车库为例,提出了风管管径组合及排风和排烟控制方法,优化了系统划分形式,并节约了投资成本。

基于静压变化的隧道风管漏风计算方法

目前施工通风计算中,往往将风管百米漏风率取为1个固定值进行计算,而工程实际中漏风率会随着风管内外的静压差变化而变化,为此,通过试验测试和理论分析相结合,提出1种充分考虑静压差和风量沿程变化影响的漏风率计算方法。首先,基于漏风率测试试验结果,拟合漏风率和风管内静压的关系式;然后,将风管分段处理,从出口段开始对风量、静压、漏风率等参数进行迭代计算;最后,求出整段长风管的漏风率。基于该方法进行通风距离、风管直径和海拔高度对漏风率的影响分析,结果表明:风管百米漏风率与管内静压呈正相关;在风管距离较长时,分段迭代的漏风计算方法更为合理;通风距离增长,风机须提供的静压升高,平均百米漏风率随之增大;风管直径增大,风管内的通风阻力减小,风机须提供的静压降低,平均百米漏风率随之减小;海拔越高,需风量越大,风机须提供的静压升高,平均百米漏风率随之增大。

考虑双风筒通风隧道瓦斯运移规律数值计算及试验研究

为有效进行瓦斯隧道通风降气,以四川省成都新区龙泉山隧道为依托,采用Gambit软件建立通风计算模型,基于Ansys-Fluent 18.2软件进行数值计算,探究隧道内通风流场、瓦斯浓度场分布规律,揭示不同通风速度、风筒直径、风筒口距掌子面距离、双风筒技术方案下瓦斯气体的运移规律.研究结果表明:瓦斯隧道施工通风改良技术效果满足双风筒>加大半径>提升风速>减小距离;采用双风筒通风技术方案后,掌子面及稳定区瓦斯浓度大幅降低且分布均匀,当风速由10 m/s增至12 m/s时,瓦斯峰值浓度可再降低17.76%.针对龙泉山隧道发生的瓦斯溢出事故,施工现场在左拱腰处增设D1600风筒,掌子面拱顶位置测点A处瓦斯浓度即由1.455%降至0.227%,对应数值计算结果由1.793%降至0.287%;数值计算与现场试验结果吻合度较好,验证了双风筒技术方案的可靠性.

中型高压电机轴径向混合通风结构的强化散热特性模拟

为了提升电机的通风冷却性能、降低其运行温升,以一台400 kW中型高压电机为例,采用轴径向混合通风结构,通过磁-流-固耦合模拟研究整体电机稳态条件下温升影响规律,提出温升均匀性系数对两种通风结构的冷却效果进行量化评价。研究结果表明:相对于轴向通风结构,混合通风结构温升分布更加均匀,在电机内层和外层绕组温升均匀性系数分别提高了85.78%和6.23%;进一步探讨了径向风道高度及数量对电机温升的影响,径向风道高度为6 mm、径向风道数量为13个时冷却效果最好。

高速列车风道阀门开度对车内压力及CO_(2)浓度的影响

为探究列车隧道压力激扰下换气风道阀门开度对车内压力及CO_(2)浓度的影响,基于计算流体力学理论,构建列车空调机组、换气风道阀门、管路系统及满载客室几何模型,计算了某型高速列车风道阀门在不同状态下的车内压力和CO_(2)浓度。研究表明:当列车以350 km/h的速度通过隧道时,风道阀门开度小于80%的情况下车内压力峰峰值及1 s变化率最大值与开度近似呈2次函数关系,3 s变化率最大值与开度近似呈线性关系;风道阀门开度关小至60%时,车内压力1 s变化率降低41.81%,压力舒适度等级由良好提升至优秀,CO_(2)浓度最大值上升15.38%,在允许范围内;风道阀门开度小于40%时,车内CO_(2)浓度将急剧升高,在20%开度处达到临界水平。综合考虑阀门开度对车内压力及CO_(2)浓度的影响可知,风道阀门开度在20%~60%为最佳。在隧道压力剧烈波动路段,将风道阀门彻底关断,车内压力1s变化率降低17.02%,压力舒适度等级由良好提升至优秀,CO_(2)浓度最大值上升10.29%,但仍在允许范围内。

支风道高度对浅圆仓径向通风的影响

机械通风是粮食仓储过程中调控粮堆温湿度、保证储粮品质的有效方法。浅圆仓通常采用地槽通风,但存在通风均匀性差、阻力大、能耗高等问题。目前,浅圆仓径向通风技术研究逐步深入,其通风管网的合理布置是浅圆仓径向通风技术标准化应用和确保其通风效率的关键。本文通过数值模拟的方法,研究了支风道高度对浅圆仓径向通风流场、降温速率、降温均匀性及水分损耗的影响。结果表明,浅圆仓直径为25 m,装粮线20 m时,支风道高度为12.5 m时粮堆降温速率最大,可达到0.051℃/h,粮堆温度变异系数整体达到15.61%;浅圆仓径向通风系统支风道高度h与粮堆平均降温速率Y的满足Y=0.0203+0.00386 h-1.22×10^(-4) h^(2)方程,R^(2)值为0.97;支风道高度的增加对粮堆整体水分影响较小,但是对粮堆表面水分影响较大。

附壁风筒出风口参数对掘进工作面控尘效果的影响

为明确径向出风式附壁风筒出风口宽度、径轴向出风比对综掘工作面控尘效果的影响,以冯家塔煤矿某综掘工作面为原型,运用FLUENT软件,对建立的长压短抽式通风综掘巷道模型进行数值模拟,并对模拟结果进行现场验证。结果表明:保持压抽比为1.3,径向出风口长为0.8 m时,随着出风口宽度增加,巷道空间内的粉尘浓度先减小随后增大,改变出风口宽度,当出风口宽度为0.05 m时,司机处粉尘浓度降至100 mg/m^(3),距掘进工作面20 m巷道内基本无粉尘,控尘效果最佳;保持最佳出风口宽度为0.05 m,随着径轴向出风比变小,巷道内粉尘浓度先减小后增大,当径向轴向出风比为1:2时,粉尘被集中控制在负压抽吸区,掘锚机司机位置处粉尘浓度降至1.2 mg/m^(3),此时径向出风式附壁风筒控尘效果最佳。

德尔塔巴流量计在矿用风筒通风性能测试中的应用

矿用风筒检测中最常用的流量计为差压流量计。本文介绍了一种用于测量风筒通风性能的德尔塔巴流量计,简述了德尔塔巴流量计的测量原理及基本结构,并对不同流量计在风筒测量中的能力进行对比和分析,同时结合德尔塔巴流量计在实际风筒检测中的应用情况,表明该流量计在风筒测量中的优势。

煤矿长距离巷道安全通风系统的设计与应用

针对某煤矿面对长距离巷道掘进遇上的风量不足,瓦斯和粉尘等排出不达标等问题,设计一种新的安全通风方案,确定新的通风方式,以需风量和通风方式为基础设计设备选用方案和具体的工艺参数。在工作面上进行验证,结果表明:设计的大功率局部通风机+配合柔性风筒供风方案能够满足掘金初始和末尾的整个通风需求。能够将实际漏风率控制在0.6%,同时在4500 m后保持粉末浓度在28 mg/min,电机能够变频控制,有效降低能耗。