不同葉片翼型可逆轉(zhuǎn)地鐵軸流通風(fēng)機的數(shù)值模擬

本文詳細研究了動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機葉片安裝及調(diào)整施工工藝,在保證葉片安裝精度的要求下適度簡化了動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機的葉片安裝調(diào)整工藝,并以小結(jié)的方式歸納了動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機葉片安裝及調(diào)整施工過程中切實符合安裝現(xiàn)場的施工要點。

分析了礦用軸流通風(fēng)機葉片設(shè)計的基本方法,對葉片扭曲規(guī)律進行了討論。建立了礦用軸流通風(fēng)機bk40-4-no10的風(fēng)機模型,對其葉輪進行設(shè)計,并對三種不同變環(huán)量指數(shù)葉片的軸流通風(fēng)機進行數(shù)值模擬,得到了風(fēng)壓、功率和全壓效率與質(zhì)量流量的變化曲線,以及這三個參數(shù)隨不同變環(huán)量指數(shù)的變化趨勢。通過分析比較,得出了這種通風(fēng)機比較理想的變環(huán)量指數(shù)取值。

探討了軸流通風(fēng)機的設(shè)計方法,并用于煤礦防爆主扇軸流通風(fēng)bk40-4№10的節(jié)能降耗改造,保持原通風(fēng)機的集流器、機殼、擴散筒不變,重新設(shè)計了通風(fēng)機葉片,并應(yīng)用計算流體力學(xué)軟件模擬了風(fēng)機的性能。

通過計算流體力學(xué)(cfd)方法對軸流通風(fēng)機葉片的流場進行了虛擬樣機的數(shù)值模擬,不僅得到了流場的工作特性數(shù)據(jù),而且提出了對葉片葉型的改進設(shè)計方案,并通過真實樣機的試驗驗證了數(shù)值模擬分析的正確性和改進設(shè)計的可行性。最后,還對數(shù)值模擬與真實試驗數(shù)據(jù)之間的差異原因進行了討論。

以礦用軸流通風(fēng)機葉片為研究對象,建立了葉片的三維有限元模型。經(jīng)過模態(tài)分析,得出了葉片在靜止時以及流場中旋轉(zhuǎn)時的前6階固有頻率和模態(tài)振型。結(jié)果表明:葉片在流場中旋轉(zhuǎn)時模態(tài)頻率較靜止時有提高,模態(tài)振型不變。計算結(jié)果為軸流通風(fēng)機進一步的動力學(xué)分析提供了參考。

建立礦用兩級軸流通風(fēng)機流場模型,選用rngk-ε湍流模型、simple算法和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,通過求解三維n-s方程對流場進行數(shù)值模擬。揭示了軸流風(fēng)機內(nèi)部流場的基本特性,主要分析風(fēng)機內(nèi)特定面的壓力場、速度場、渦量場及壓力脈動分布?？蔀轱L(fēng)機的優(yōu)化設(shè)計提供參考。

以cfd理論為依據(jù),借助fluent軟件對對旋軸流通風(fēng)機內(nèi)部流場進行了三維數(shù)值模擬,分析了在不同工況下其內(nèi)部的流動情況,研究了風(fēng)機流量對兩級葉輪之間流場的特性的影響。

借助fluent流動分析軟件,根據(jù)計算流體力學(xué)理論,對一單級后置導(dǎo)葉軸流通風(fēng)機的內(nèi)部流場進行了全三維數(shù)值模擬,同時求解了葉輪、導(dǎo)葉(動區(qū)/靜區(qū))流場,獲得了風(fēng)機內(nèi)部流場中重要的流動細節(jié)及規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上對該風(fēng)機進行了流線型優(yōu)化設(shè)計,使全壓效率從74.12%提高到了77.11%。

利用理論計算方法以及fluent軟件對軸流通風(fēng)機擴散筒的擴散損失進行了研究。擴散筒的數(shù)值模擬部分對兩種結(jié)構(gòu)型式的擴散筒進行了多工況點的數(shù)值模擬。結(jié)果表明:擴散筒的擴散效率隨著工況的變化而變化,對于同一當(dāng)量圓錐擴散筒,當(dāng)芯筒的結(jié)構(gòu)采用錐筒而外筒的結(jié)構(gòu)采用圓筒時,其擴散效率較好。

針對礦用局扇對旋風(fēng)機,建立了三維整機全流場幾何模型,采用四面體非結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)格進行空間離散,完成了整機的數(shù)值計算。主要分析了風(fēng)機內(nèi)部特定面處的壓力場和速度場的分布規(guī)律,揭示了軸流風(fēng)機內(nèi)部流場的基本特性。研究結(jié)果可為風(fēng)機的優(yōu)化設(shè)計提供借鑒,對提高軸流風(fēng)機的整機性能具有重大意義。

針對煤礦軸流通風(fēng)機葉片斷裂的情況,運用高倍掃描電鏡的試驗觀察方法,進行了葉片斷口分析。建立了通風(fēng)機葉輪葉片的三維模型,采用有限元仿真的方法完成了葉輪的模態(tài)分析及應(yīng)力分析,提取了不同振型下的振動頻率。該分析方法為葉片的強度優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù),對振動噪聲控制具有重要參考意義。

以軸流通風(fēng)機玻璃銅葉片為例，分析了葉片重量和重心距離偏差過大的原因，提出了制作過程中控制玻璃鋼葉片重量靜力矩的方法。

為了提高軸流通風(fēng)機的效率和降低噪音,用離散復(fù)合形法對軸流通風(fēng)機的氣動設(shè)計進行優(yōu)化,采用主要目標(biāo)法處理多目標(biāo)優(yōu)化問題。實例計算表明,用離散復(fù)合形法的優(yōu)化設(shè)計比傳統(tǒng)設(shè)計有較大優(yōu)越性。

本文分別使用多參考坐標(biāo)系法、混合平面法和滑移網(wǎng)格法3種方法,對一臺單級高壓軸流風(fēng)機在不同轉(zhuǎn)速下的性能及內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬。通過計算,得出了風(fēng)機的性能參數(shù)和內(nèi)部流場特征,重點分析了在風(fēng)機內(nèi)部流場為跨音速時3種方法的特點和區(qū)別。

以礦用對旋式軸流通風(fēng)機前后兩級葉片為研究對象,應(yīng)用響應(yīng)面法(rsm)和三維流場分析對礦用對旋式軸流通風(fēng)機前后兩級葉片彎掠參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。首先定義礦用對旋式軸流通風(fēng)機前后兩級葉片彎掠參數(shù),然后以礦用對旋式軸流通風(fēng)機前后兩級葉片的彎、掠角為設(shè)計變量,以通風(fēng)機全壓效率最大化為優(yōu)化目標(biāo),建立前后兩級葉片的彎、掠角與通風(fēng)機全壓效率的響應(yīng)面模型,最后對各參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。結(jié)果表明,通風(fēng)機全壓效率提高了1.64%,通風(fēng)機的氣動性能得到進一步改善。

對旋軸流通風(fēng)機葉片斷裂現(xiàn)象多發(fā),常常影響通風(fēng)機的安全運行及工作面的安全生產(chǎn)。分析對旋軸流通風(fēng)機葉片斷裂原因,提出葉輪參數(shù)設(shè)計的改進方案;改進前后通風(fēng)機參數(shù)對比后,分析了改進后通風(fēng)機效果,以此為依據(jù),得出參數(shù)設(shè)計改進方案是否可行的結(jié)論。

對某商用對旋軸流通風(fēng)機設(shè)計工況附近多個工況,分別采用單通道定常流和整機非定常流模型進行了氣動性能的數(shù)值預(yù)估,并和實測結(jié)果對比,探討了這兩種數(shù)值模型用于對旋軸流通風(fēng)機氣動性能預(yù)估的可行性。

軸流式通風(fēng)機安裝質(zhì)量檢驗評定記錄 單位工程名稱分部工程名稱施工部位 施工單位項目經(jīng)理技術(shù)負責(zé)人 分包單位分包單位負責(zé)人分包項目經(jīng)理 主 控 項 目 編 號檢驗評定標(biāo)準(zhǔn) 施工單位自檢記錄 監(jiān)理（建設(shè)） 驗評結(jié)果 2設(shè)備必須符合設(shè)計要求及其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 3設(shè)備基礎(chǔ)必須符合設(shè)計要求及現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定 4葉片校正 5軸承的徑向和軸向間隙 6葉輪與主體風(fēng)筒的間隙 7風(fēng)機葉輪與殼體不得發(fā)生碰擦現(xiàn)象 一 般 項 目 8地腳螺栓安裝 9墊鐵組安裝 10風(fēng)筒連接 項 次 項目 允許偏差 （mm） 施工單位自檢記錄 11 1安裝基 準(zhǔn)線 與建筑物軸線距離±20 2 與設(shè)備平面位置±10 標(biāo)高+20-10 3傳動軸水平度0.2/1000 4 風(fēng)機的水平度橫向0.1/1000 縱向0.1/1000

表6.2 軸流式通風(fēng)機安裝質(zhì)量檢驗評定記錄 單位工程名稱分部工程名稱施工部位 施工單位項目經(jīng)理技術(shù)負責(zé)人 分包單位分包單位負責(zé)人分包項目經(jīng)理 主 控 項 目 編 號檢驗評定標(biāo)準(zhǔn) 施工單位自檢記錄 監(jiān)理（建設(shè)） 驗評結(jié)果 2設(shè)備必須符合設(shè)計要求及其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 3設(shè)備基礎(chǔ)必須符合設(shè)計要求及現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定 4葉片校正 5軸承的徑向和軸向間隙 6葉輪與主體風(fēng)筒的間隙 7風(fēng)機葉輪與殼體不得發(fā)生碰擦現(xiàn)象 一 般 項 目 8地腳螺栓安裝 9墊鐵組安裝 10風(fēng)筒連接 項 次 項目 允許偏差 （mm） 施工單位自檢記錄 11 1安裝基 準(zhǔn)線 與建筑物軸線距離±20 2 與設(shè)備平面位置±10 標(biāo)高+20-10 3傳動軸水平度0.2/1000 4 風(fēng)機的水平度橫向0.1/1000 縱向0.

cz系列船用軸流通風(fēng)機 .cz-30a船用軸流通風(fēng)機cz-30b船用軸流通風(fēng)機cz-35a船用軸流通風(fēng)機 cz-35b船用軸流通風(fēng)機cz-40a船用軸流通風(fēng)機cz-40b船用軸流通風(fēng)機 cz-50a船用軸流通風(fēng)機cz-50b船用軸流通風(fēng)機cz-50c船用軸流通風(fēng)機 cz-60船用軸流通風(fēng)機cz-70a船用軸流通風(fēng)機cz-70b船用軸流通風(fēng)機 cz-75船用軸流通風(fēng)機cz-80a船用軸流通風(fēng)機cz-80b船用軸流通風(fēng)機 cz系列艦船用軸流通風(fēng)機概述： cz系列艦船用軸流通風(fēng)機可輸送含有鹽霧的海洋空氣和含有油霧、蓄是匯：然蒸發(fā)形成 的少量酸蒸氣等腐蝕性空氣。通風(fēng)機適用于船舶上各種艙室的通風(fēng)換氣、鍋爐通風(fēng)、了可適用玩 其他適當(dāng)?shù)膱龊稀?通風(fēng)機是按照國際gb/t11864-89《艦船用軸流通風(fēng)機》和現(xiàn)行《艦船建造規(guī)范》設(shè)計制造的。 cz系列艦船用

通過闡述軸流通風(fēng)機失速和喘振的機理,并分析實際生產(chǎn)中軸流通風(fēng)機失速和喘振的發(fā)生過程,最終給生產(chǎn)運行人員提出了處理該故障的方法。

采用流場結(jié)構(gòu)分析和葉片造型調(diào)整結(jié)合的全三維優(yōu)化設(shè)計方法,對可逆式軸流通風(fēng)機進行了優(yōu)化設(shè)計,并對樣機進行了性能驗證實驗.結(jié)果表明:在不改變風(fēng)機外徑、轉(zhuǎn)速和間隙的情況下,風(fēng)機的性能得到大幅改善.風(fēng)機的內(nèi)部流場合理,沒有明顯的分離和回流;風(fēng)機的性能曲線比較平滑,變工況性能好;經(jīng)性能實驗驗證,優(yōu)化設(shè)計后的風(fēng)機各項指標(biāo)均達到了設(shè)計要求.