具有凸包结构的风力机翼型表面减阻数值模拟

基于非光滑凸包面减阻原理,通过分析半球型凸包不同结构参数下的绕流场特性得出其最优参数,在此基础上定义流线型凸包来探讨二者结构在减阻方面的差异,并分析凸包结构对风力机的影响。对附加两种凸包的NACA0012翼型及加入了半球型凸包的风力机进行数值模拟,并对其气动特性进行分析。研究表明:当半球型凸包的高度为弦长的0.4%时,其减阻效果最佳,并在攻角为10°~16°之间具有良好的减阻效果。附加间隔比为3的凸包结构将使翼型减阻效果达到最佳。半球型和流线型凸包结构均在攻角为14°时取得最好减阻效果,其最大减阻率分别为12.69%和17.39%。与半球型凸包结构相比,流线型凸包结构的外形曲率变化较小,使流动较好地贴合在流体与物体的交界处,以致黏性阻力的能耗更小。同时考虑到加工制造的工艺难度和实际情况,将优选的凸包结构应用于风力机叶片表面,与原始风力机相比,加入凸包结构的风力机能量利用区半径增大了20.68%;叶尖涡对高速流区域的影响降低,湍动能分布更加均匀,在额定工况下其扭矩和推力分别提升了14.72%和5.41%,提高了能量利用率及运行稳定性。

采煤机截齿结构设计及性能分析

以MG850/2395型采煤机为研究对象,基于仿生学思想对截齿结构进行优化设计,利用EDEM模型对仿生凸包型截齿结构进行仿真分析,发现凸包型结构具有更小的工作阻力以及更大的自旋力矩,性能得以提升。将凸包型截齿结构应用到工程实践中,经过1个月时间的现场验证,发现效果很好,截齿结构寿命大幅提升,为企业创造了很好的经济效益。