矿用对旋风机叶片穿孔的流场性能分析

针对目前对旋轴流风机工作时存在的流场紊乱、涡流噪声、风扇振动现象,对后级叶轮叶片进行穿孔设计,建立叶片穿孔前、后的对旋风机三维模型。在FLUENT软件中利用RNGκ-ε湍流模型和SIMPLE算法对风机内部流场进行数值仿真模拟,分析不同穿孔孔径下,风机叶片表面的压力分布以及涡量分布。

变叶片安装角对旋风机气固两相流特性研究

针对某实际运行的矿用对旋风机叶片存在的磨损问题,采用SST k-ω湍流模型和Finnie磨损模型,对不同叶片安装角下风机内部气固两相流场进行了数值模拟研究。首先,选择风机静压、功率和效率为评价指标,进行了风机性能试验,对数值计算方法和模型的准确性进行了验证;然后,根据设计的6种叶片安装角方案,对叶片压力面的磨损特征和气固两相流风机流场的分布规律进行了分析;最后,对不同叶片安装角下气固两相流风机的性能进行了对比,确定了具有最佳抗磨效果和最优风机性能的叶片安装角方案。研究结果表明:相比于原始的叶片安装角,增大后级安装角后的叶片面平均磨损率降低了6.0×10^(-8)kg/(m^(2)·s);同时,增大后级安装角能够有效地缓解后级叶片前缘和尾缘处的分离涡现象,提高风机的性能,达到叶片抗磨的目的。

插板式进气畸变对对旋风机内流特性的影响

为了研究插板式进气畸变对风机内部瞬态流场的影响,采用SST k-ω湍流模型对包括进气风道在内的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,详细分析了插板式进气畸变条件下对旋风机的内流特性。结果表明:与均匀进气型式相比,插板式进气畸变恶化了对旋风机上游进气风道内的流场,导致畸变区内叶轮进口相对气流角减小,叶片通道堵塞,严重时风机将发生旋转失速;由插板式进气畸变所诱导的位于通道下方的涡对,使得位于同一畸变区内的两个叶片的静压载荷分布具有明显差异,严重影响叶轮、叶片的工作状态;沿整个叶片高度方向,插板式进气畸变对叶尖区域的影响显著。