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。

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.

局部轴流通风机进风端消声结构设计及流场仿真研究

为进一步探究局部轴流通风机的降噪策略,以某煤矿企业的局部轴流通风机为研究对象,结合该局部轴流通风机进风口的结构,经过综合研究后确定采用径向环形进风的方法予以设计,确定进风端消声结构及模型参数;通过结构参数建立仿真分析模型,对局部轴流通风机进风端消声结构在不同工况下运行时的空气流场特征进行仿真分析,以明确其压力、速度和涡流的特点。根据仿真分析结果予以讨论,结果显示,该进风端消声结构进风端阻力损失相对较小,流场速度分布相对较为均匀,同时空气流场内的涡流也整体处于较小水平,表明此结构具有潜在的应用价值。

矿用轴流通风机叶片断裂问题探讨

从矿用轴流通风机运行现状出发,对运行故障及运行参数展开全面调查,并指出引发叶片断裂的原因主要包括材料和风机长期运行于失速边缘两大类。基于此,从叶片改造和避免风机失速喘振等方面提出改进策略;改进措施实施后,威胁矿用轴流通风机叶片断裂的风险因素基本消除,风机运行重归正常。

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。

基于小波包分解与半监督生成对抗网络的轴流通风机故障诊断

针对轴流通风机故障诊断中需要大量带标签数据用于分类模型训练的问题,提出基于小波包分解(Wavelet packet decomposition,WPD)与半监督生成对抗网络(Semi-supervised generative adverserial networks,SGAN)的轴流通风机故障诊断方法。首先对预处理后的通风机振动数据进行小波包分解,将提取到的有效频带能量信息作为故障诊断模型的特征输入;其次利用训练数据中的带标签数据与无标签数据,训练SGAN的生成器和鉴别器,将训练后的鉴别器作为分类器用于实现少量带标签数据下的轴流通风机故障诊断。搭建了轴流通风机故障诊断试验台,采集了包括正常运行、基座松动与4种不同程度转子不平衡的6类状况下通风机振动数据。利用数据训练得到了基于WPD-SGAN的通风机故障诊断模型。故障诊断实验结果显示,在少标签样本情况下,该方法的诊断准确率达到80%以上。相比传统支持向量机与神经网络监督学习方法,该方法的准确率有大幅提升;与半监督支持向量机方法相比,该方法的准确率提高了9~14个百分点。

轴流通风机叶轮的流固耦合强度分析

轴流通风机在工作过程中,出现了叶轮轮毂开裂及叶片折断等故障,影响通风机的安全运行,需要对通风机叶轮进行强度校核以确保叶轮具有足够的强度。文中以FBCDZ-6-No28对旋轴流通风机为研究对象,考虑通风机工作时叶轮自身离心力和气动压力对叶轮的影响,采用ANSYS Workbench软件,应用弱耦合方法对通风机叶轮强度进行研究,得到设计工况下通风机叶轮的应力和应变云图。结果表明:通风机在不同的载荷工况下,叶轮等效应力分布和最大等效应力值不同;轮毂与叶柄接触附近是应力集中区域,叶轮最大等效应力发生在轮毂安装槽凹处,叶轮最大变形发生在叶片顶端;通过计算叶轮轮毂和叶片的安全系数,得出叶轮强度满足要求。

轴流通风机叶片截面安装角的优化设计及性能分析

轴流通风机的叶片截面安装角是叶片设计使用的重要结构参数,对通风机的性能具有重要的影响。基于此,针对叶片的截面安装角进行优化设计,并采用CFD分析的方式建立通风机的模型,进行性能的仿真计算。结果表明,对叶片的截面安装角进行优化后,通风机的全压性能、静压性能及效率均有一定程度的提升,且叶片的压力面流线分布更加均匀,减小了扰动作用。

轴流通风机翼型叶片厚度对风机性能的影响分析

翼型叶片的厚度对轴流通风机的性能具有重要的影响作用,依据叶片的厚度分布函数,选取四种不同相对厚度的翼型叶片进行离散元建模分析。结果表明,在通风机的额定流量以下工作时,以12%厚度的叶片通风机性能较好;在额定流量以上工作时,以6%厚度的叶片通风机性能较好。

水泥立窑湿式除尘高温轴流通风机的开发与应用

介绍一种用于高温、高湿、高粉尘气体的高温轴流通风机,该风机采用水冷却、润滑、皮带保护、清灰门等结构,具有直径大、大风量、低压的特点。

轴流通风机叶顶区域流动的实验研究

将粒子图像测速(PIV)技术应用到低速轴流通风机实验台上,在设计工况下对轴流通风机转子叶顶区域的瞬态速度场进行了实验测量.对3个不同叶顶间隙高度,分别测量得到了在3个不同周向平面上的速度.同粒子多普勒测速仪(PDA)时均测量结果进行比较,认为PIV可以得到与PDA相近的测量精度.根据PIV实验测量结果,重点研究了叶顶泄漏流动的涡旋结构,叶顶泄漏涡位置的不稳定性和锁相平均后的叶顶泄漏涡涡心的轨迹,并将实验结果与原有模型进行了比较.结果表明,叶顶泄漏涡涡心的运行轨迹与原有模型得出的估算公式的计算结果接近.

矿用轴流通风机NACA翼型仿真试验

研究了NACA(美国国家航空咨询委员会)0012翼型在矿用轴流通风机上的应用,采用该翼型设计了一台矿用轴流通风机,运用Fluent软件对通风机整机内部流场进行仿真,模拟出叶轮上的静压力分布和整机流场流线分布。根据仿真结果得到:通风机反转后流场内压力参数变化不大,流场内旋流数目增加0.12,反风风量达到正常风量的64%,符合我国《煤矿安全规程》有关规定,证明了NACA0012翼型在矿用轴流通风机设计中的适用性。

轴流通风机内部流场数值研究

运用CFD技术对轴流通风机内部三维粘性流场进行数值模拟 ,获得了风机内部许多流动细节、规律及性能参数 ,数值模拟结果对分析影响轴流通风机性能的原因 ,改进设计 ,提高效率 ,增加负荷 ,降低噪声 ,变宽工况等 。

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。

可逆式轴流通风机的优化设计和实验研究

采用流场结构分析和叶片造型调整结合的全三维优化设计方法,对可逆式轴流通风机进行了优化设计,并对样机进行了性能验证实验.结果表明:在不改变风机外径、转速和间隙的情况下,风机的性能得到大幅改善.风机的内部流场合理,没有明显的分离和回流;风机的性能曲线比较平滑,变工况性能好;经性能实验验证,优化设计后的风机各项指标均达到了设计要求.

矿用轴流通风机叶片三维几何模型反求重构

通风机叶片形状是影响通风机气动性能的关键因素,为了引进和吸收先进的矿用轴流通风机叶片设计技术,采用反求技术对其三维几何模型进行反求重构。首先,根据通风机叶片设计特点规划测量路径,应用三坐标测量机(CMM)对矿用轴流通风机叶片表面曲面进行测量,提取通风机叶片表面曲面的三维点云数据。然后,在反求软件UG中,利用最小二乘拟合曲线检查法对所提取的点云数据进行异常点的剔除,运用弦高-夹角综合法进行点云数据的精简。最后,采用非均匀有理B样条(NURBS)对各截面数据点进行曲线拟合,并使用通过曲线组生成曲面的方法重构了矿用轴流通风机叶片的三维几何模型,这对矿用轴流通风机计算流体力学模拟和叶片优化设计具有重要意义。

矿用轴流通风机不同变环量指数性能数值模拟

分析了矿用轴流通风机叶片设计的基本方法,对叶片扭曲规律进行了讨论。建立了矿用轴流通风机BK40-4-No10的风机模型,对其叶轮进行设计,并对三种不同变环量指数叶片的轴流通风机进行数值模拟,得到了风压、功率和全压效率与质量流量的变化曲线,以及这三个参数随不同变环量指数的变化趋势。通过分析比较,得出了这种通风机比较理想的变环量指数取值。

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。

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。

不可展曲面的极值展开法及其在轴流通风机叶片中的应用

实现了不可展曲面的极值展开方法 ,对其原理步骤等作了详细介绍 ,并将其成功地应用于轴流通风机叶片的展开。极值法和直接法的算例表明 ,极值法具有高精度 ,展开唯一和误差分布均匀等优点。