矿用隔爆压入式对旋轴流通风机性能调节的研究

通风机是矿井安全生产的重要设备,被称为矿井的肺。为解决大功率通风机长期处于非设计工况运行时效率低、风压小、能耗高等问题,采用FLUENT流体仿真软件,研究对旋式风机叶片在不同安装角度的运行特性,明确风机运行时的最佳安装角度。研究结果表明,当风机的流量工况不同时,所对应的最佳风机安装角度不同,根据流量工况来匹配不同的风机,能够显著提升风机的运行效率,保障矿井安全生产。

对旋轴流通风机叶轮内不可逆能量损失机理

随着节能降耗成为当今世界的迫切需要,提高通风机能量转换效率越来越受到重视,已成为通风领域内关键问题。掌握叶轮内不可逆能量损失演化机制是实现能量高效转化的前提与基础,但目前尚缺乏针对叶轮内不可逆能量损失机理方面的研究。为此,以对旋轴流通风机为研究对象,采用数值模拟和实验方法获得了不同流量工况下通风机内部流场。基于熵产理论,建立了通风机叶轮内不可逆能量损失理论模型,明确了叶轮内不可逆能量损失与空间流场参数的内在关系,实现了叶轮内不同类型能量损失的定量分析,结合叶轮内流动特征,明确了能量损失空间演化规律和产生原因。研究结果表明,熵产方法计算叶轮内不可逆能量损失是可靠的,直接黏性耗散损失和壁面摩擦损失是能量损失的重要组成部分,而湍流耗散则是引起能量损失的主要原因,达到总能量损失的60%~80%;对于前级叶轮,湍流耗散引起的能量损失在1.0Q_(BEP)流量工况(Q_(BEP)为最优工况流量)达到最小,而后级叶轮能量损失随流量的降低而增大。能量损失主要集中在Span=0.6~1.0(Span为叶展方向轮毂至机壳的无量纲距离)区域,在1.0Q_(BEP)工况达到总能量损失的70%;叶顶间隙泄漏流和叶片前缘溢流引起的螺旋旋涡、叶轮内回流、叶片压力面和吸力面流动分离以及叶片后缘尾迹都将导致能量损失产生,其中流动分离和尾迹引起的高能量损失区域较小,能量损失相对有限,而旋涡和回流显著影响叶轮内流体流动,最终导致叶顶附近区域出现大量能量损失。

对旋式轴流通风机变角度条件下特性匹配的研究

采用Realizablek-ε湍流模型和压力边界条件对对旋式轴流通风机从集流器到扩散器出口的内部流场进行了数值模拟。通过改变前后级叶轮叶片的安装角,揭示了其安装角变化对流量和压头的影响,使得两级叶轮压升更加合理。为提高对旋风机的运行效率和运行安全性提供了依据。

我国小型煤矿地面用抽出式轴流通风机的现状分析

介绍了小型煤矿地面用抽出式通风机种类、技术水平、质量现状和存在的问题,分析了影响小型煤矿地面用抽出式通风机技术性能和质量的主要因素,提出了改进意见。

叶片分离器改善对旋式轴流通风机小流量特性研究

通过对对旋式轴流通风机小流量特性的分析,并利用实验验证分离器能够控制和改善对旋风机小流量内部流动特性,从而获得叶片分离器设计和使用的一些关键技术。

对旋式轴流通风机特性计算

提出了一套计算设计点及非设计点的损失模型,应用所提出模型对某型对旋式轴流通风机的性能特性进行预测计算,计算结果与样机试验测试结果对比,效果良好。

煤矿对旋轴流通风机的振动响应特性分析

为进一步探究煤矿对旋轴流通风机设备可能的优化路径,从振动响应分析的角度着手,对煤矿轴流通风机流场进行仿真分析,通过分析压力-时间变化情况,探究不同轴向间隙和径向间隙对煤矿对旋轴流通风机的振动响应特征。并根据分析结果,确定了较为合理的轴向间隙与径向间隙取值范围,以期为后续的对旋轴流通风机优化设计提供更多参考借鉴。

对旋轴流通风机叶轮内能量传递过程与演变特性

叶轮旋转将能量传递给风流,如何实现能量高效转化是工程领域内关键问题,掌握叶轮内能量传递过程是实现能量高效转化的前提与基础。为明确通风机叶轮内能量传递机理,以对旋轴流通风机为研究对象,采用数值模拟和试验方法获得了叶轮内部流场。基于叶轮机械能量转换理论,探明了叶轮内风流流动角、轴向速度和叶轮局部理论全压升等参数演变规律,揭示了叶轮内能量演变特性和流动损失过程。结果表明:当流量大于0.7 QBEP(QBEP为最高效率工况)时,前级叶轮效率明显高于后级,在最高效率工况,两级叶轮效率差值约26.5%,当流量等于1.22 QBEP时,效率差值高达66.6%,表明后级叶轮效率偏低是导致通风机整机效率降低的主因;在流动方向,后级叶轮流动损失集中在STL=0~0.3(STL为流动方向叶轮进口到出口的距离),降低该区域的流动损失是提升后级叶轮效率的关键;实际风流全压升曲线驼峰特性是叶轮理论全压升和流动损失共同作用的结果,但主要与前级叶轮出口和后级叶轮入口理论全压有关;流动角在叶展方向急剧减小或增大将引起轴向速度显著减小,进而导致前级叶轮进出口和后级叶轮进口在SPN=0.8~1.0产生回流(SPN为叶展方向轮毂至机壳的距离),最终影响叶轮内理论全压升的大小,因此流动角和轴向速度共同作用并改变叶轮内能量演变规律;两级叶轮局部理论全压升均在叶轮中部区域获得较大提升,而在叶轮进出口区域变化甚微,局部理论全压升增长率是决定叶轮理论全压升大小的关键因素。

径向间隙对煤矿对旋轴流通风机性能的影响分析

为进一步探究煤矿对旋轴流通风机径向间隙对风机性能的影响,以某小型煤矿企业的局部对旋轴流通风机为研究对象,对其进行建模与仿真分析,确定了稳态与非稳态两种情况下,不同径向间隙对风机性能的整体影响作用.结果显示,当降低径向间隙时,有助于增加风机压头和对气流做功,但与此同时,较小的径向间隙也将导致风机的气动噪声问题更为突出,对风机流量也将产生一定的不利影响,由此确定将径向间隙控制在叶片直径的0.8%~1%范围较为合理,以此为后续的煤矿对旋轴流通风机径向间隙优化设计工作提供参考借鉴.

对旋轴流通风机轴向间距对性能影响分析

以FBDCZ-8-NO27型对旋轴流通风机为例,模拟分析了轴向间距对旋轴流通风机性能的影响。首先,将通风机规格尺寸、材料特性等参数录入到CFD软件内,由该软件自动构建出通风机及流体的有限元模型,并根据研究需求划分网格,然后以此为基础,分别从稳态与非稳态两个方面出发,模拟分析了三种轴向间距条件下通风机性能的变化情况,以设计出最佳的通风机轴向间距,提升通风机性能,使其在煤矿生产作业中发挥出更大的作用。

对旋式轴流通风机两级叶轮的相互关系研究

根据对旋式轴流通风机没有导叶、两个叶轮直接对转工作的特点,从两级叶轮之间的转速关系、负载关系、相互干扰及间隙几方面,分析了两级叶轮在正常工作情况下的相互关系。

浅谈矿用防爆对旋式轴流通风机的防爆制动装置

主要介绍了防爆制动装置的防爆原理、结构特点及工作原理,通过理论计算和试验,验证了防爆制动装置的防爆性能和制动性能的可靠性。

矿用对旋式主轴流通风机性能调节的试验研究

通过试验研究了矿用对旋式主轴流通风机两级叶轮叶片安装角度的匹配和叶片数对风机性能的影响,并对试验结果与轴流通风机性能的实度换算结果作了对比分析。

矿用防爆对旋式轴流通风机性能分析与对策

通风机是矿井安全生产的重要设备，矿用防爆对旋式轴流通风机在煤矿企业得到广泛应用。文章分析了该风机的特点，并针对该风机在使用中存在的问题，提出了解决方案，供业内同行借鉴。

变频调速技术在对旋式轴流通风机节能中的应用

我国煤炭开采大都在井下,而井下作业必须在通风良好的情况下进行。对旋式轴流通风机是煤矿常用通风设备之一,但泊里煤矿对旋式轴流通风机在实际使用中存在效率不高、能耗较大等现象。为解决这一问题,针对其工作特性,决定采用变频调速原理,对风机的驱动电机进行频率调整,实现风机两级动叶干涉性调速的最佳流动匹配,达到对通风机工况进行实时调节的目的,满足矿井风量、负压需求的同时减少通风机满负荷运行,达到节能效果。

对旋式轴流通风机气动设计的工程方法

论述了对旋式轴流通风机气动设计的工程方法——判据优化法;给出了设计计算的主要关系式;阐述了设计计算应遵循的原则、方法和步骤;以№14矿用对旋式主轴流通风机为例,将设计结果和试验结果进行了对比,二者的一致性表明,判据优化作为一种工程设计方法是简易、实用、可行的。

YHF-6.7型(220伏)矿用地面防爆抽出式轴流通风机通过劳动部鉴定

为了解决无动力电源地区乡镇小煤矿实现主扇机械通风的难题,1995年劳动部给我省下达了研制采用220伏单相交流电源的YHF-6.7型矿用防爆抽出式轴流通风机(小煤矿防爆主扇)的矿山安全科研重点项目。经过重庆市益华矿机研究所和四川省劳动厅矿山安全技术研究室1年多的努力,该产品的各项技术性能参数通过了国家认定的检测机构的检测,取得了有关合格证书,圆满完成了该项目的研制任务。

对旋轴流通风机噪声的产生机理及特性分析

从流体噪声理论着手,阐述了流体噪声的基本原理,重点分析了对旋轴流通风机噪声的产生机理,通过实验得到对旋轴流通风机的噪声特性及频谱分布特征,可为对旋轴流通风机降噪设计及改造提供一定的理论依据。

对旋式轴流通风机加装叶片分离器后的在线性能测试研究

介绍了叶片分离器的工作原理和关键参数,并对加装了叶片分离器的对旋轴流风机进行了性能测试试验。结果表明,在特定条件下,叶片分离器对消除对旋风机特征曲线的波谷有一定作用,可以改善风机的小流量特性,同时有效地控制了小流量工况下产生的回流,提高了风机运行的可靠性和稳定性。

轮毂比对对旋轴流通风机性能影响的数值研究

为了研究采用等环量设计方法设计对旋轴流通风机时轮毂比的选择准则,以不同的轮毂比设计了5种对旋轴流通风机,并对这5种风机进行了数值研究。通过对5种对旋轴流通风机的叶片弦长及安装角、总体性能参数及速度矢量场等的分析,获得了轮毂比在对旋轴流通风机设计时的选择原则。