矿用对旋式轴流通风机前后两级叶片弯掠参数优化设计

以矿用对旋式轴流通风机前后两级叶片为研究对象,应用响应面法(RSM)和三维流场分析对矿用对旋式轴流通风机前后两级叶片弯掠参数进行优化设计。首先定义矿用对旋式轴流通风机前后两级叶片弯掠参数,然后以矿用对旋式轴流通风机前后两级叶片的弯、掠角为设计变量,以通风机全压效率最大化为优化目标,建立前后两级叶片的弯、掠角与通风机全压效率的响应面模型,最后对各参数进行优化设计。结果表明,通风机全压效率提高了1.64%,通风机的气动性能得到进一步改善。

矿用对旋式局部通风机仿鸮叶片降噪性能研究

局部通风机在工作时,由于叶片的高速旋转产生强烈的气动噪声,为了研究仿生叶片对通风机气动性能和气动噪声的影响规律,借鉴鸮翼后缘锯齿形态和前缘非光滑形态的降噪性能,针对一台矿用对旋式局部通风机的前级叶轮进行叶片仿生结构设计,分别设计了锯齿状后缘、圆齿状前缘和锯齿状后缘加圆齿状前缘3种叶片仿生结构。在保证不显著降低对旋式局部通风机气动性能的情况下,应用大涡模拟方法和FW-H方程,对比分析了风机在相同流量下分别采用原始叶片和3种仿生叶片的气动噪声性能。结果表明:3种仿生叶片与原始叶片相比均具有一定程度的降噪效果,而锯齿状后缘加圆齿状前缘的仿生叶片结构比单纯采用锯齿状后缘或圆齿状前缘的仿生叶片结构具有更显著的降噪效果。

矿用对旋式轴流通风机扩散器结构多目标优化设计

以矿用对旋式轴流通风机为研究对象,应用粒子群优化算法对其扩散器结构设计参数进行了优化。首先,应用实验设计方法研究了通风机扩散器结构设计参数与通风机全压及效率之间的关系。研究结果表明:随着扩散器芯筒尾部半径R1的增大,通风机全压会先降低而后增高;通风机全压随着扩散器出口截面半径R2的增大而减小,随扩散器长度L1的增大而增大。通风机效率随R1、L1的增大而增大,随R2的增大而减小,且L1对通风机效率的影响最为显著。然后,以通风机全压及效率为优化目标,以扩散器结构设计参数为设计变量,应用粒子群优化算法对其进行多目标优化。

轴向间距对矿用对旋式通风机性能的影响

基于选取合理轴向间距的需要,通过大涡模拟(LES)对7种不同轴向间距的矿用对旋式主通风机的非定常流场进行数值计算,分析了额定流量下,该风机气动噪声特性、转子安全性和气动性能随轴向间距的变化情况。结果显示:气动噪声特性、转子安全性都随轴向间距增大而提高,但分别在轴向间距达到0.80倍和0.60～0.70倍第一级叶中弦长(b)后,变化趋势放缓,进一步增加轴向间距意义不大;而轴向间距在(0.55～0.60)b时气动性能达到最佳,后级转子的进气角、尾迹与主流的掺混是影响其变化的主要因素。研究结果表明,0.7b左右是该通风机综合性能较好的轴向间距范围。

对旋式通风机叶片安装角的变化对气动性能的影响

通过试验研究阐述了对旋式通风机两级叶轮叶片安装角的变化对气动性能的影响。分析试验表明在风机Ⅰ、Ⅱ级叶轮匹配的条件下，Ⅰ级叶轮叶片安装角起改变风压作用，Ⅱ级叶轮起到改变流量作用。

矿用抽出式局部通风机尼龙叶片的开发与应用

采用多层功能材料复合增强方法制备了阻燃、抗静电、高强度尼龙叶片,其内芯材料具有阻燃、增强的功能,外层材料具有阻燃、抗静电及耐磨性。将外层材料配制成溶胶涂覆于内芯上制作的尼龙叶片,完全能满足煤矿大风量、高风压抽出式局部通风机的需要。

进气型式对压入式矿用对旋主通风机内部流动及性能的影响

为了研究3种进气型式对风机内部瞬态流场的影响,采用SST k-ω湍流模型结合自动近壁面处理方法,对包括进气风道在内的压入式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,并应用FFT技术对风机叶轮内部的瞬态压力变化进行频谱分析,得到叶轮流场内部的压力脉动频谱。分析结果显示,相对于无畸变进气型式,弯管畸变与复杂畸变进气型式严重恶化了对旋风机叶轮上游进气风道内的流场,从而显著降低了风机的性能;而且,第二级叶轮内部流场的压力脉动幅值最大,气流沿周向的流动不均匀性增加。

不同轮毂比对矿用对旋式轴流通风机气动性能影响分析

矿用对旋式轴流通风机因其流量大、效率高、安全可靠等特点,在矿山通风领域中应用十分广泛,本文以矿用对旋式轴流通风机为研究对象,首先运用三维Solidworks软件构建不同风机轮毂比的矿用对旋式轴流通风机三维几何模型,然后利用计算流体力学软件Fluent分析不同风机轮毂比对矿用对旋式轴流通风机气动性能的影响,结果表明:随着矿用对旋式轴流通风机轮毂比的增大,矿用对旋式轴流通风机的全压会先增大而后减小,而矿用对旋式轴流通风机的效率会不断增大.通过进一步对比不同轮毂下的矿用对旋式轴流通风机内部三维流场的流动状况可知,当轮毂比为0.6时通风机三维流场的流动状况更为理想.研究结果对矿用对旋式轴流通风机的优化设计具有重要的指导意义.

BDK618-8-№25高效节能矿用防爆对旋式主通风机研制报告

主要介绍了BDK6 1 8- 8-№ 2 5高效节能矿用防爆对旋式主通风机的研制过程、性能指标等。

矿用对旋式主通风机最佳工作特性的匹配性研究

针对矿用对旋式通风机在不同巷道长度情况下的转速匹配性情况进行试验验证。首先介绍对旋式风机气动性能试验台的设置,对风机气动性能试验数据进行分析,探究风机特性与管网特性的匹配性,结果表明,通过调整对旋式风机的工作状态能满足不同长度巷道的通风要求,极大地降低了通风机工作时对电能的消耗,对煤矿井下通风机系统的调节具有指导意义。

矿用对旋通风机两级负荷匹配特性分析与试验

通过对一台矿用对旋式通风机在非额定工况上叶栅的流场分析,得到该通风机在一定角度下前后级叶栅的气流参数及负荷的分布情况,并揭示造成两级负荷不一致的内在原因,然后又对一台对旋式通风机模型机的性能试验,得到了两级叶栅在一定角度下负荷的变化规律,试验结果与理论分析数据基本吻合。根据理论分析及试验结果,定性地给出了达到两级负荷匹配时叶片安装角的变化规律。

叶片数及轴向间隙对矿用对旋式轴流通风机气动性能的影响

以矿用对旋式轴流通风机为研究对象,应用计算流体力学软件FLUENT在不同叶片数及轴向间隙下对通风机气动性能进行三维流场模拟,分析不同叶片数及轴向间隙对通风机气动性能的影响.结果表明随着通风机前后两级叶轮叶片数的增加,通风机的全压会相应地增大,效率会先提高后降低,即存在一个前后两级叶轮叶片数的最佳组合,此时通风机的气动性能最佳.在前后两级叶轮最佳叶片数组合下,两级叶轮轴向间隙的增大会增加通风机流道内气流的摩擦损失,从而降低通风机的全压和效率;减小两级叶轮的轴向间隙可提高通风机的全压和效率,但叶片的振动和通风机的噪声会有所增大.研究结果对矿用对旋式轴流通风机的优化设计具有一定的指导意义.

带扩散塔的矿用对旋式轴流通风机三维流场数值模拟

以带扩散塔的矿用对旋式轴流通风机为研究对象,应用计算流体力学软件FLUENT对通风机气动性能进行三维流场模拟,研究通风机内部三维流场的流动状况;结果表明:受扩散塔结构的影响,气流在进入扩散塔区域后其速度和方向发生了改变,导致气流在扩散塔出口处左侧区域的流动速度变得缓慢,而在扩散塔出口处右侧区域其气流的流动速度却变快。同时在靠近扩散塔左壁面区域出现了回流现象,从而造成了气流流速和压力在扩散塔出口处的分布极不均匀,加大了气流与右壁面的摩擦,进而降低通风机的气动性能。针对现有通风机扩散塔结构设计中存在的不足,文中提出了相应改进方案,该方案可以有效遏制扩散塔出口处回流的形成,改善通风机流道内气流的流动状况,同时提高矿用对旋式轴流通风机的气动性能。研究结果对矿用对旋式轴流通风机的优化设计具有一定的指导意义。

矿用对旋式轴流通风机气动噪声及三维流场数值模拟与分析

以矿用对旋式轴流通风机为研究对象,应用计算流体力学软件FLUENT对通风机气动噪声及三维流场进行数值模拟与分析,研究矿用对旋式轴流通风机气动噪声产生机理及通风机内部三维流场的流动状况;在三维非定常流动条件下,采用大涡模拟湍流模型(LES)进行求解,选取二阶隐式时间推进法来提高计算精度,结果表明:受前后两级叶轮之间所形成的流道不均影响,在同一轴向截面上靠近叶轮壁面位置的噪声值小于叶轮流道中部位置的噪声值,而叶轮流道中部位置的噪声值又小于靠近轮毂壁面位置的噪声值.离通风机气动噪声源(前后两级叶轮)越近,受到的气流压力脉动的影响就越大,则该区域气流的振动也越大,其对应的噪声值就越高;反之,越远离噪声源的区域受到的气流压力脉动的影响就越小,使得该区域的气流的振动越小,其对应的噪声值越低.同时,高压旋转的气流在扩散器区域的分布不再均匀,靠近叶轮壁面及轮毂的动压较低,而通风机流道中部附近的动压较高.研究结果对矿用对旋式轴流通风机的优化设计具有一定的指导意义.

矿用对旋抽出式局部通风机的研制

国内外的实践证明:机掘、高瓦斯及长距离独头巷道采用“压”、“抽”混合式通风方式,是保证安全生产和改善环境的有效措施。但是。

高效矿用对旋式局部通风机的研制

简要分析了对旋式局部通风机特点和结构组成。提出了通风机整体优化设计的方法,并编制了计算机程序进行计算,得出了合理的结构尺寸数值,研制出了整机性能良好的矿用对旋式局部通风机。

防爆抽出式对旋轴流局部通风机的设计与研究

在对目前国内外抽出式局部通风机的结构、性能进行分析和比较的基础上,研制了FBDC№9.0/2×30型矿用防爆抽出式对旋轴流局部通风机。该机采用对旋轴流式结构,叶片材质采用低碳钢,具有材料成本低、无静电和不老化等优点。对通风机的运转部件——叶轮的强度和刚度进行了有限元分析与计算。样机试验及现场应用表明,研制的通风机最高静压效率达到70.35%,最高全压效率达到74.23%,比A声级噪声为17.6dB,产品安全可靠、运行平稳,有较好的综合性能。