单级后置导叶轴流通风机内部流场数值模拟与优化

建立矿用两级轴流通风机流场模型,选用rngk-ε湍流模型、simple算法和非结构化网格,通过求解三维n-s方程对流场进行数值模拟。揭示了轴流风机内部流场的基本特性,主要分析风机内特定面的压力场、速度场、涡量场及压力脉动分布。可为风机的优化设计提供参考。

为了提高轴流通风机的效率和降低噪音,用离散复合形法对轴流通风机的气动设计进行优化,采用主要目标法处理多目标优化问题。实例计算表明,用离散复合形法的优化设计比传统设计有较大优越性。

采用球形压力五孔探针对对旋式轴流通风机的内部流场进行测试,主要测量了通风机级间沿叶高的速度与压力分布,包括气流轴向偏角、气流轴向速度分量、气流径向速度分量、前级出口的静压分布和总压分布。试验得出了通风机在3种不同工况,即大流量工况、额定工况和小流量工况下的流场数据。

针对矿用局扇对旋风机,建立了三维整机全流场几何模型,采用四面体非结构化的网格进行空间离散,完成了整机的数值计算。主要分析了风机内部特定面处的压力场和速度场的分布规律,揭示了轴流风机内部流场的基本特性。研究结果可为风机的优化设计提供借鉴,对提高轴流风机的整机性能具有重大意义。

利用fluent软件对一轴流式通风机的内部流场进行了数值模拟研究,通过三种流量工况的计算表明,随着流量降低,在叶片的吸力面产生流动分离,风机内部产生流动旋涡,减少了风机流道内部的气流通道,这是轴流式风机产生失速和喘振的根本原因。

采用cfd和caa方法对可逆转轴流风机进行三维流场和声场数值模拟,分析了3种叶片翼型对风机性能和噪声的影响,根据数值模拟结果及分析得出结论。

在fluent软件模拟风机内部流场的基础上,运用数学优化软件matlab中的三阶样条插值方法,对影响风机性能的参数进行了优化分析,从而综合考虑了多种参数影响下的风机优化问题,减少了个别因素造成的负面影响,提高了设计的可行性。

在两级的轴流通风机中，有一种很好的设计方案，即将一个叶轮装在另一个叶 轮的后面，而叶轮的转向彼此相反，称为对旋式轴流通风机。由于这种结构可省去 中间及后置固定导叶，且涡流损失较小，具有传动损耗小、压力高、高效范围较宽、 效率较高的特点，所以成为我国煤矿井下、铁路和公路隧道工程中广泛使用的通风 设备。在设计中，许多用户要求所设计通风机不但要满足长期运行的工况，还要同 时满足其他转速的其他工况的要求，而这些工况之间流量和压力差别极大，完全不 能采用模化设计来实现。这就要求在设计阶段必须知道通风机的性能曲线，从而通 过优化设计来兼顾多个工况需要。通风机的优化设计和性能预测，其数学模型的建 立对结果的优劣有着至关重要的影响。目前，有关通风机整机损失数学模型的描述 多基于逐一分析流道中可能出现的损失，用简单的公式来表达流场与损失的关系， 然后把各项损失进行叠加，以此进行性能的计算。这种方法过

为满足矿井安全生产、通风需要并节约能源,改进和开发新型矿用轴流风机十分必要。本文围绕提高通风机效率和喘振裕度两个根本问题,采用先进航空发动机压气机设计技术,结合国际先进叶片造型方法和成熟的旋转机械结构设计经验,对某矿用对旋轴流通风机进行了改进设计。改进后的通风机经性能测试及长期运行表明,改进设计有效地提高了通风机的效率和喘振裕度,增大了通风量;通风机各项性能达标,且运行安全可靠,满足矿用要求。

高效.低噪声.节能简介gkj系列高效节能局部通风机是采用准三元流理论与最佳控制旋涡轮,吸收国内外同类产品的先进特点研制而成的子午加速式轴流通风机。具有效率高、噪音低、体积小、重量轻、高效区宽,性能调节范围大等优点。同时还设有性能优良的电气系统,防潮防水密封装置及自动防喘振装置。电机装配采用可拆分式。该机广泛应用于冶金、有色、黄金、化工、建材等无瓦斯矿山,各类厂房及隧道的通风

针对矿用对旋轴流通风机在使用过程中出现喘振、效率低等问题,通过分析原通风机的结构,提出采用航空发动机气动压气技术,结合国际上先进的叶片造型技术及转动机械结构设计的方法,对矿用轴流通风机进行改进设计。经生产实践表明,该改进设计较好地解决了矿用对旋轴流通风机的喘振问题并提高了其工作效率。

轴流式通风机安装质量检验评定记录 单位工程名称分部工程名称施工部位 施工单位项目经理技术负责人 分包单位分包单位负责人分包项目经理 主 控 项 目 编 号检验评定标准 施工单位自检记录 监理（建设） 验评结果 2设备必须符合设计要求及其产品标准的规定 3设备基础必须符合设计要求及现行规范规定 4叶片校正 5轴承的径向和轴向间隙 6叶轮与主体风筒的间隙 7风机叶轮与壳体不得发生碰擦现象 一 般 项 目 8地脚螺栓安装 9垫铁组安装 10风筒连接 项 次 项目 允许偏差 （mm） 施工单位自检记录 11 1安装基 准线 与建筑物轴线距离±20 2 与设备平面位置±10 标高+20-10 3传动轴水平度0.2/1000 4 风机的水平度横向0.1/1000 纵向0.1/1000

表6.2 轴流式通风机安装质量检验评定记录 单位工程名称分部工程名称施工部位 施工单位项目经理技术负责人 分包单位分包单位负责人分包项目经理 主 控 项 目 编 号检验评定标准 施工单位自检记录 监理（建设） 验评结果 2设备必须符合设计要求及其产品标准的规定 3设备基础必须符合设计要求及现行规范规定 4叶片校正 5轴承的径向和轴向间隙 6叶轮与主体风筒的间隙 7风机叶轮与壳体不得发生碰擦现象 一 般 项 目 8地脚螺栓安装 9垫铁组安装 10风筒连接 项 次 项目 允许偏差 （mm） 施工单位自检记录 11 1安装基 准线 与建筑物轴线距离±20 2 与设备平面位置±10 标高+20-10 3传动轴水平度0.2/1000 4 风机的水平度横向0.1/1000 纵向0.

cz系列船用轴流通风机 .cz-30a船用轴流通风机cz-30b船用轴流通风机cz-35a船用轴流通风机 cz-35b船用轴流通风机cz-40a船用轴流通风机cz-40b船用轴流通风机 cz-50a船用轴流通风机cz-50b船用轴流通风机cz-50c船用轴流通风机 cz-60船用轴流通风机cz-70a船用轴流通风机cz-70b船用轴流通风机 cz-75船用轴流通风机cz-80a船用轴流通风机cz-80b船用轴流通风机 cz系列舰船用轴流通风机概述： cz系列舰船用轴流通风机可输送含有盐雾的海洋空气和含有油雾、蓄是汇：然蒸发形成 的少量酸蒸气等腐蚀性空气。通风机适用于船舶上各种舱室的通风换气、锅炉通风、了可适用玩 其他适当的场合。 通风机是按照国际gb/t11864-89《舰船用轴流通风机》和现行《舰船建造规范》设计制造的。 cz系列舰船用

通过阐述轴流通风机失速和喘振的机理,并分析实际生产中轴流通风机失速和喘振的发生过程,最终给生产运行人员提出了处理该故障的方法。

对某商用对旋轴流通风机设计工况附近多个工况,分别采用单通道定常流和整机非定常流模型进行了气动性能的数值预估,并和实测结果对比,探讨了这两种数值模型用于对旋轴流通风机气动性能预估的可行性。

介绍了与传统设计方法不同的优化设计。以风机噪声为目标,取叶轮直径、轮毂比及转速为设计变量,通过优化设计程序,可以使所设计的风机噪声尽可能小。实际算例表明,优化设计比传统设计有很大的优越性。

运用fluent软件对轴流通风机进行了三维实体建模,并对其内部三维粘性流场进行了数值模拟,得到了内部流动的一些规律,并进行了性能分析和预测,为风机的内部结构优化提供了依据和方向。

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。

利用理论计算方法以及fluent软件对轴流通风机扩散筒的扩散损失进行了研究。扩散筒的数值模拟部分对两种结构型式的扩散筒进行了多工况点的数值模拟。结果表明:扩散筒的扩散效率随着工况的变化而变化,对于同一当量圆锥扩散筒,当芯筒的结构采用锥筒而外筒的结构采用圆筒时,其扩散效率较好。

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。

本文分别使用多参考坐标系法、混合平面法和滑移网格法3种方法,对一台单级高压轴流风机在不同转速下的性能及内部流场进行了数值模拟。通过计算,得出了风机的性能参数和内部流场特征,重点分析了在风机内部流场为跨音速时3种方法的特点和区别。