开口回流式整车风洞风机尾流的流动控制

对风洞风机尾流进行流动控制,可以提高风机效率、优化流场品质,因此对于回流式风洞必须使用全局模型进行研究。建立风洞全流道仿真模型,并通过现有实测结果对仿真流动结构和速度分布进行对照验证。不同尾锥截断长度流动控制的仿真结果表明:尾流控制存在两种与近壁大涡结构密切相关的机理,一种是垂直背后分离流诱导的小涡结构与大涡相互作用,另一种是改变分离位置影响曲面分离流形成的大涡结构,两者均可影响大涡结构距离尾椎的距离,改变近壁剪切层速度分布,使得剪切层向内侧偏转,导致尾流低速区减小,提高主扩散段出口的总压,提高气流均匀性。引入涡流发生器后,气流绕过涡流发生器产生的小涡结构使得尾流大涡结构改变,主扩散段总压以及气流均匀性进一步改善。

基于高仿生形态布局的仿鸽扑翼飞行机器人系统设计

针对现有扑翼飞行机器人存在的飞行形态与实际鸟类相差较大,以及翅膀、尾翼布局和俯仰、转向控制方式仿生度较低的问题,提出一种形态布局与鸽子相仿的扑翼飞行机器人系统设计及实现方案.通过设计弧面-折翼-后掠翅膀、仿鸟扇形尾翼以及尾翼挨近翅膀后缘布置的布局方式,使扑翼机器人飞行形态更加接近真实鸟类,提高扑翼机器人的形态仿生度.在此基础上,设计结合下扑角调控无需尾翼大角度上翘的俯仰控制方式,以及不依赖于尾翼的翅膀收缩转向控制方式,在提高仿生度的同时保证飞行控制的有效性.在具体设计过程中,首先参考鸽子翅膀型式选择不同类型翅膀并进行风洞测试,确定出下扑角变化时仍能保持较优升推力性能的翅膀设计方案;其次,对各种尾翼型式进行分析和比较,结合鸽子尾翼特点进行仿鸽尾翼及俯仰、转向控制机构设计,并通过风洞测试验证;最后,设计飞控系统并装配整机,进行外场飞行测试,验证仿鸽扑翼飞行机器人平台的稳定性和可控性.

铁路分岔隧道典型火灾条件下射流风机选型计算研究

该研究提出针对铁路列车火灾在分岔隧道段的排烟分区划分方法,并进行相应的风机匹配计算。通过PyroSim软件进行数值模拟,对火灾在分岔位置上下游的不同位置进行相应的烟气通风控制,验证排烟分区划分方法的可行性。研究结果对于复杂铁路分岔隧道部位通风排烟系统的设计具有实际的参考价值。

基于西门子PLC控制的隧道风机系统设计

介绍了基于PLC的隧道风机控制系统的方案设计,包括系统硬件设计、PLC软件设计和人机界面设计等。系统共7组风机,每一组风机由一台从站PLC控制,其中6台从站PLC又受控于一台同型号的主站PLC。主站PLC通过RS-485端口对从站PLC进行数据传输和同步控制;控制系统通过触摸屏实现本地控制操作和远程控制操作。由PLC改进的隧道风机控制系统可靠性高、抗干扰能力强,能够在节省人力资源的同时,实时、灵活地处理隧道中各种突发情况,从而有效地保障了隧道氧气比例,具有很高的实用价值。

隧道施工射流通风中横通道的风流控制

本文详细介绍了隧道施工射流通风中利用射流风机对横通道风流进行调压控制的方式以及各种方式的风量计算方法 ,并结合具体算例对各种方式的能耗进行了分析比较 ,从中得出一种最节能的调节方式。

热压与风机动力共同作用下多分支隧道内排烟气流的多解性

多分支隧道的排烟与补风路径较多,热压与风机动力的竞争可能造成其通风排烟模式具有多解性。针对某一多分支隧道的防排烟工况,利用理论分析建立了各种气流模式的控制方程,通过数学方法获得了理论解。结果证明,在按照预期设计选定通风排烟模式与风机以后,多分支隧道内的排烟气流仍然可能存在多种状态,风机的运行工况点也会随之漂移,导致排烟方向可能与设计预期完全相反。研究还发现,通过改变风机选型能起到抑制排烟气流出现多解的作用。

基于PLC控制的三巷掘进局扇集成控制系统的设计

介绍了以PLC为控制核心的三巷掘进局扇测控系统的控制原则和技术要求,阐述了监控程序和各功能模块程序的设计方法并绘制了其流程图。试验结果表明:基于PLC控制的三巷掘进局扇集控系统能有效地避免瓦斯爆炸事件的发生,尤其是集控系统配有多种控制方式,大大提高了工作可靠性。

模糊控制技术在隧道射流风机中的应用

不管是在铁路还是公路隧道中射流风机都属于隧道内的大功率运行设备,其能否合理、有效的运行直接影响着隧道内的环境状态和运营成本;文章以公路隧道为例,在分析现有隧道射流风机控制方法的基础上,提出运用模糊控制技术对射流风机进行控制的设计方案;首先用MATLAB模糊逻辑工具箱设计模糊控制器并创建了模糊控制规则表,然后对利用iFIX下的VBA开发环境在后台自动运行模糊控制程序完成仿真;根据CO的浓度变化以及在实验过程中风机利用的数量和时间证明该系统具有良好的控制性能,实时性强,隧道运行环境改善明显。

核事故大气扩散的多风扇风洞设计及实验验证

在核电厂发生严重事故时,需用大气扩散模型对核事故后果进行环境评价,而模型的准确性可通过风洞实验进行验证。为了提高风洞实验验证的准确性,克服被动风洞对边界层模拟的适应性差、调节复杂等缺点,本文将结构抗风中的多风扇技术引入到核事故大气扩散模拟研究中。通过设计10(行)×8(列)多风扇风洞,搭建了带风速反馈的风机阵列主动控制系统,对D类稳定度下边界层风速廓线特性进行了风洞模拟。本文实现了石岛湾核电厂址的风速廓线的快速模拟,且模拟精度较高,验证了多风扇风洞技术对大气边界层模拟的可靠性,为核电厂址大气扩散风洞实验提供了新的实验方法。

基于回流多风扇主动控制引导风洞的风场模拟试验

为了深入开展复杂建筑物及输配电线路的台风风荷载研究,提升复杂建筑物及输配电线路抗台风灾害的能力,拟研制一种回流多风扇主动控制风洞。为了突破回流多风扇主动控制风洞结构设计的关键技术,验证全尺寸风洞能否达到预期指标,研制了回流单动力段主动控制引导风洞。文中主要介绍了该引导风洞的结构设计和主动来流(均匀流场和湍流流场)模拟试验。试验结果表明:该引导风洞的最大风速达到18.2m/s;正弦脉动流场风速为15.1m/s(平均速度)±3.8m/s(振幅)时,最大频率为7Hz;正弦脉动风场模拟相似度高达94.3%。

模糊控制器的设计及其在隧道风机控制系统中的应用

详细介绍了模糊控制器的设计步骤,以及不同模糊控制器的应用场合。以隧道风机控制系统作为应用实例,通过Matlab模糊控制箱来实现模糊控制器的设计并建立离线查询表,然后在以PLC作为硬件平台来实现对风机的模糊控制。

高速公路隧道通风系统的多参量模糊控制研究

为解决隧道通风系统能耗较高、智能化程度较低的问题,将隧道烟雾浓度、车流量、风速等多种数据作为参量,预测未来多个连续时刻的烟雾浓度,并以预测结果序列的变化程度及趋势为依据,采用模糊控制方法对隧道通风实现智能化提前控制。通过仿真实验证明,与分档控制方法相比,该方法能够根据烟雾浓度变化趋势而调整风机开启数量,避免了因个别采样点的影响而频繁启停风机,有利于延长风机寿命。由于根据预测结果对风机进行了提前控制,在更好地改善隧道环境的同时,缩短了风机开启的总时长,节约能源,降低隧道运营成本。

考虑火灾防排烟的公路隧道纵向射流式运营通风设计方法

为探明公路隧道运营通风设计方法、流程以及影响射流风机布置的参数,以余遵高速公路为依托工程,采用理论、统计分析的方法,对考虑火灾防排烟的公路隧道运营通风设计方法流程及参数敏感性进行研究分析。经研究分析,提出公路隧道通风计算分三步走的方法与流程,给出了正常运营通风、交通阻滞通风和防排烟通风三部分的需风量、通风阻力及所需风机台数的计算方法。运用三步走通风设计方法对通风参数敏感性进行分析,得出如下结论:隧道长度小于3 km时,隧道坡度对所需风机台数影响显著,交通量、隧道长度、公路等级对所需风机台数基本无影响;隧道长度3~5 km时,隧道长度、隧道坡度、交通量、公路等级对所需风机台数影响显著。隧道临界长度一般为3~4 km,当小于该长度时,所需风机台数相同;大于该长度时,所需风机台数随着交通量和坡度的增长而增长。

隧道射流风机变频节能应用及并联控制优化

以射流风机式隧道纵向通风系统为研究对象,重点阐述了射流风机的变频节能应用问题,并根据某"单洞双车道"矩形断面隧道建立了CFD模型,运用FLUENT软件研究并联射流风机变频不同工况对隧道通风系统的影响,得出了相关有益的结论,给隧道纵向通风系统射流风机的变频控制提供了优化思路。

掘进工作面局部通风机管控系统设计与实现

现有的掘进工作面局部通风机管控系统的实时性、稳定性差、控制模式单一、监测数据不全,无法满足智能化掘进工作面建设需求。以STM32F103VB控制器为核心对掘进工作面局部通风机管控系统进行优化,重点完成系统设计及软硬件设计并完成试验验证。试验结果表明,优化后的掘进工作面局部通风机管控系统能够实现同步实时、动态调节局部通风机,稳定性好,满足局部通风机管控系统设计要求,提升了掘进工作面生产效率和安全系数。

基于PLC的风机控制技术在公路隧道中的应用——以南安金淘至厦门高速公路为例

可编程控制器(PLC)是一种以微处理器为核心,融合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术的通用工业控制设备。PLC因其硬件配置灵活、组态方便、编程方法简便、抗干扰能力强、能适应较恶劣的工业环境、维护方便等优点,在进行逻辑控制方面广泛应用于工业控制系统的众多领域。针对隧道通风机的工作环境和运行特点,以PLC为主要控制设备,介绍了南安金淘至厦门高速公路隧道通风系统的组成及其实现自动控制系统的软硬件构成。

浅析地铁隧道风机的配电及控制方案

从地铁隧道风机的配电及控制两个环节入手,结合隧道风机功率大,布置形式多样的特点,介绍了地铁隧道风机配电及控制方案的选择。

双向行车特长隧道运营通风风机控制策略研究

雀儿山隧道为双向行车特长公路隧道,受自然风影响,不同自然风速下风机的控制方法不同。采用网络通风的计算方法,对不同自然风风速工况下,双向行车特长隧道平导压入式通风进行计算,得到具体的风机控制方案。研究结果表明,采用平导压入式通风的雀儿山隧道,由于自然风压的存在,需在主隧道中设置射流风机;为使隧道内的风流按需分配,主隧道内射流风机的工作方向与自然风方向相反;自然风速越大,主隧道内需要开启的射流风机台数越多。

综掘工作面综合除尘技术

以山西某矿3506运输巷为研究对象,针对煤层特点提出综合使用喷雾除尘、长压短抽除尘技术,并依据现场实际情况对综合除尘技术方案进行设计。通过喷雾除尘降低产尘点粉尘产生量并抑制粉尘外溢;采用长压短抽除尘技术,对迎头含高浓度粉尘气体进行净化,改善掘进迎头环境质量,同时采用的除尘风机由于具有多个吸风口,迎头除尘效率更高。经现场应用后,掘进迎头全尘、呼吸性粉尘浓度降幅超过89.2%、82.3%,为综掘巷道高效掘进创造了良好条件。

射流风机作用下分散排放隧道通风特性研究

为分析射流风机作用下分散排放隧道的通风特性,解决交通阻滞时隧道内外污染物控制问题,采用计算流体力学(CFD)方法对分散排放隧道内外气流运动进行数值模拟。结果表明:对于单组阵列风口而言,顶部自然风口和射流风机的位置关系决定了风口的3种基本通风模式。当多组阵列风口和射流风机组合布设时,各组风口的通风模式还受到风机和风口相对距离的影响。此外,当阵列顶部自然风口位于风机之间且上游风机数量大于下游时,隧道内平均CO浓度最低且可实现较好的污染物分流。