Unsteady Flow Condition between Front and Rear Rotor of Contra-Rotating Small Sized Axial Fan

Contra-rotating small-sized axial fans are used as cooling fans for electric equipment. In the case of the contra-rotating rotors, the blade row distance between front and rear rotors is a key parameter for the performance and stable operation. The wake and potential interference occur between the front and rear rotors and leakage flow from the front rotor tip influences on the flow condition of the rear rotor near the shroud when the blade row distance is small. Therefore, it is important to clarify the flow condition between front and rear rotors. The fan static pressure curves were obtained by the experimental apparatus and the numerical analysis was also conducted to investigate the internal flow between front and rear rotors. The leakage flow from the front rotor tip reaches the leading edge of the rear rotor when the blade row distance is small as L = 10 mm and the pressure fluctuations at the leading edge of the rear rotor tip becomes larger than those at other radial positions. In the present paper, the vorticity contour between front and rear rotors is shown and pressure fluctuations related to the leakage flow from the front rotor is investigated using the numerical analysis result. Then, suitable blade row distance for the contra-rotating small sized axial fan is discussed based on the internal flow condition.

Performance and Internal Flow of Contra-Rotating Small-Sized Cooling Fan

High pressure and large flow rate small-sized cooling fans are used for servers in data centers and there is a strong demand to increase its performance because of increase of quantity of heat from servers. Contra-rotating rotors have been adopted for some of high pressure and large flow rate cooling fans to meet the demand. The performance curve of the contra-rotating small-sized cooling fan with 40 mm square casing was investigated by an experimental apparatus and its internal flow condition was clarified by the numerical analysis. The fan static pressure of the front rotor was extremely low and it increased significantly at the rear rotor. The uniform flow was achieved at the inlet of the rear rotor because of the special shape of the casing between the front and rear rotors. On the other hand, the tip leakage flow was large enough to influence on the main flow of the test cooling fan by the design specification of high pressure with compact rotor diameter.

Internal Flow Condition between Front and Rear Rotor of Contra-Rotating Small-Sized Axial Fan at Low Flow Rate

Contra-rotating small-sized fans are used as cooling fans for electric equipment. The internal flow condition between the front and rear rotors of the contra-rotating small-sized fan is not known well especially at the low flow rate. Furthermore, the blade row distance between the front and rear rotors is an important parameter for the contra-rotating small-sized fan and its influence on the internal flow condition is not clarified at the low flow rate. Therefore, the internal flow condition of the contra-rotating small-sized fan at the low flow rate is investigated by the numerical analysis in this research. The numerical analysis results are validated by comparing the fan static pressure curves of the numerical results to the experimental results. The internal flow condition at the low flow rate is clarified using the numerical models of the different blade row distance L = 10 mm and 30 mm. In the present paper, pressure fluctuations phase locked each front and rear rotor’s rotation are shown and the influences of the wake and the potential interference are discussed by the unsteady numerical analysis results at the low flow rate.

锚杆倒肋式风机基础受力性能的数值模拟

为了解决风机基础施工成本高、施工难度大等问题,提出了一种新型锚杆倒肋式风机基础。利用有限元分析软件ABAQUS对该新型风机基础与传统梁板式风机基础在极端运行荷载工况下的混凝土应力、钢筋应力、基础位移以及基础倾斜率进行数值模拟分析,并进一步讨论二者的混凝土用量、钢筋用量、土方开挖量。结果表明,锚杆的添加以及倒肋的结构设计使锚杆倒肋式风机基础的受力性能、经济性等方面明显优于传统梁板式风机基础,具有较好的应用前景。

综合管廊电缆舱基于射流风机的局部通风方法研究

地下综合管廊长建设里程需求,廊内增设防火门使其电缆舱内的通风散热问题变得十分严峻.长度越长,管廊温度会逐渐升高,防火门增加会在管廊角落等狭小空间形成高温聚集区,均会阻碍管廊散热.采用局部通风的手段,目的是以较小的风量排除温度异常点,降低管廊全局通风换气量.运用数值模拟结合实验验证的手段对常规电缆舱与局部通风电缆舱在不同边界条件下进行比较,分析了局部通风策略的降温规律.结果表明:在同一总风量比例下增加换气次数可以强化风机控制区域的换热效果,且由于管廊总风量会与风机局部风量相互影响,一味增加总风量比例并不能明显改善管廊内温度分布.利用局部通风方法,电缆舱内降温幅度进一步增大,在局部区域会比常规电缆舱温度低2.58℃.局部通风方法能以较小的风量冷量达到与常规工况相似的降温效果,具备一定的节能优势.

局部化Fan条件的一个推广

对图G的任一个导出子图L ,若对 x ,y∈V(L) ,dL(x ,y) =2 max{dG(x) ,dG(y) }≥ |G| / 2 ,则称L有局部Fan性质 .证明了下述结果 :设G是一个 2_连通图 ,若其每个导出子图L K1.3 或Z2 在G中均有局部Fan性质 。

局部通风机性能改进及其在煤矿通风系统中的应用

本文主要讨论了局部通风机性能的改进及其在煤矿通风系统中的应用。首先介绍了局部通风机的基本工作原理,并分析了局部通风机性能评价指标的选择与分析。然后探讨了局部通风机性能改进的方法与途径,包括设计优化、流动特性模拟与优化及材料选择与工艺改进。接着讨论了局部通风机在煤矿通风系统中的位置与配置优化,及对煤矿通风系统性能的影响。随后分析了局部通风机性能改进对煤矿安全生产的意义,并通过实际应用进行了分析。最后讨论了局部通风机性能改进的挑战与解决方案。

南宋苏州士绅的家族和活动——以范成大为核心

以范成大为代表的南宋苏州士绅家族,在地方上往往并不享有特权,且随着时间迁移逐渐走向衰落。影响这些家族兴衰的因素包括核心领袖名望才能、家族人数、科举仕途、文学家风等。南宋苏州的地方建筑工程由地方官主持,士绅们普遍参与,但往往局限于作文纪事的程度。士绅们的才学、对本土的了解以及与官员之间的私人关系,成了他们能否参与这些工程的主要考虑因素。南宋苏州方志工程无论是由官员领导还是由士绅发起,都是官员与士绅合作的成果。仅就南宋苏州而言,地方官与士绅之间保持着浅层次的合作关系,这主要源于政治环境的剧变,促使士绅更积极地参与地方事务。

煤矿FBD型对旋局部通风机叶片安装角对风机影响分析

为探究通风机叶片安装角对风机性能的影响,以煤矿FBD型对旋局部通风机为研究对象,分析其对风机关键部件叶轮的力学性能和振动特性的影响。结果显示,增大叶片安装角将导致叶轮应力和应变上升,同时对振动特性影响不显著。该研究可为后续的叶片安装工作提供一定的参考借鉴。

煤矿局部通风机智能化管控系统研究

为进一步提升煤矿局部通风机管控水平,以模块化设计理念搭建煤矿局部通风机智能化管控系统的整体架构,分别从传感器、数据采集、控制逻辑等多个方面对系统的各个功能模块进行设计。通过实践表明,该系统在煤矿井下的表现符合设计预期,能够实现局部通风机不停机检修、减少人工操作量、自动生成报表和自动分析运行状态并调整等功能。系统促进局部通风机的管控工作效率和准确性大幅度提升,具有一定的实际应用价值。

煤矿井下局部通风机风筒保护装置研究

在煤矿生产中,掘进巷道通风很重要,对矿井安全生产有直接的影响。为了确保巷道通风的稳定性,需要以延长通风机风筒的使用寿命为切入点,降低局部通风机风筒损坏率及漏风系数。通过分析,设计了1套风筒保护装置,并对新型风筒保护装置进行了性能分析。该装置的应用能明显降低风筒的损坏率,延长风筒使用寿命,解决了掘进巷道风量不足的问题,取得了显著应用成效。

矿井局部通风机智能控制系统设计及应用分析

为实现通风机的智能调速,提升风机运行可靠性,设计了局部通风机智能控制系统,包括局部通风机控制系统、冗余供电系统,并应用Lab VIEW软件设计上位机监控系统远程控制通风机,实现自动化管理;并将该局部风机智能控制系统应用在巷道掘进期。实测数据结果表明,该智能控制系统不仅能够有效控制瓦斯浓度值,而且节约了大量电能。

煤矿筒仓局部通风机节能降噪技术研究

近年来,随着技术的发展以及人们对绿色、低碳生产理念的追求,通过技术手段实现筒仓局部通风机的节能降噪成为研究热点。优化筒仓通风机的设计,减少能源浪费和环境污染,不仅可以提高煤矿的经济效益,还可以为矿工提供一个更为舒适和安全的工作环境。主要探讨了局部通风机的工作原理,同时针对其实际运行中存在的高能耗和噪声问题,探讨了变频技术、优化设计和采用节能材料等节能技术,以及采用吸声材料、采用隔音罩和动平衡技术等降噪技术,旨在为煤矿筒仓局部通风机节能降噪改造提供一定的思路。

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。

FBD No8.0/2×55 kW型局部对旋式通风机叶轮的结构分析

为进一步探究局部对旋式通风机叶轮结构的可能优化路径,以FBD No8.0/2×55 k W型对旋通风机为研究对象,通过三维建模和有限元分析方法,对该通风机叶轮进行力学分析与模态分析,根据分析结果确定叶轮结构需要改进的方向,而后采用NACA4415翼型叶片对叶轮结构进行优化,结果显示,优化后的叶轮叶片应力和应变显著降低,且发生共振的风险大大降低,表明本次分析与优化工作具有一定的现实意义。

煤矿JK25系列局部通风机作业状态下流体场分析

为进一步探究煤矿局部通风机流体场气动力的更多细节,以JK25系列局部通风机作为研究对象,在对其叶片部位进行建模的基础上,分析不同转速、不同风压下流体场中气动力的分布规律。分析对比叶片表面气动力分布情况;同时利用通风机流体场流线图分析不同参数下流体场内流体流动的变化规律,以初步分析JK25系列局部通风机需要优化的方向。

局部通风机后备电源在尚庄煤矿的应用

煤矿井下掘进工作面一旦发生无计划停电导致局部通风机停止运转,可能造成工作面矿井掘进工作面瓦斯高值超限,并将严重影响矿井生产安全。为从根本上杜绝矿井无计划停电导致的掘进工作面瓦斯超限事故,拟采用局部通风机后备电源加第三台风机的方法为掘进工作面提供可靠的后备电源并持续供风。将该技术应用在尚庄煤矿715顺槽煤巷掘进工作面现场,后备电源装置能在发生无计划停电情况下,使第三台风机维持正常工作2小时以上,有效地防止了瓦斯超限事故的发生,效果很好。

超长距离掘进巷道通风安全保障技术研究

为了确保超长距离巷道掘进通风系统平稳运行,以31采区支架专用运输巷掘进通风为例,通过计算工作面用风量并考虑长距离通风时风筒漏风情况,综合选择了大功率局部风机,实施了变频通风和柔性风筒将阻措施,并制定了长距离通风安全保障措施。实践表明,31采区支架专用运输巷掘进工作面通风稳定,供风量在592 m~3/min左右,风速在0.33 m/s左右,风量和风速始终在合理范围内,充分保障了工作面良好的工作环境。

均压技术在矿井防灭火中的应用

为了避免毒害气体在煤矿工作面的大面积扩散,防止矿井发生火灾隐患,文章采用均压防灭火技术对单侯矿采区及回采工作面采空区进行了风压调控及防灭火管理。通过均压技术在采区之间风压调节、回采工作面回采结束的封闭及火区控制中的实践应用可知,均压防灭火技术的应用能够有效保障矿工的生命安全,推动煤矿的安全稳定可持续发展。

矿用局部通风机分级变频控制策略及数值模拟

目前国内大多数煤矿并不具备先进的通风系统,局部通风机通常采用恒频运转的“一风吹”方式排放瓦斯,导致设备效率低,造成资源、能源的严重浪费。针对上述问题,以某矿为例深度剖析巷道瓦斯体积分数和需风量之间的关系,提出一种将风机频率划分为4个等级的分级变频控制策略,结合模糊控制理论制定系统升频和降频的运行条件,利用数值模拟的方法,分析了不同瓦斯体积分数状态下风机控制和瓦斯排放情况。结果表明:该控制策略能够使掘进工作面的瓦斯体积分数始终维持在0.5%~0.8%范围内,无需进行复杂的解耦运算,可以在一定程度上提高系统运行的稳定性,实现真正意义上的“按需通风”,提升通风效率并降低能耗。