针对FBD No.8.0矿用对旋轴流风机内部流场不稳定、压力损失较大等问题,对风机内部的集流器和整流罩的几何尺寸参数进行了优化研究。首先,选择集流器入口直径、长度和整流罩的两段水平长度作为正交试验因素,全压效率为试验的评价指标,探究集流器和整流罩的共同作用对风机气动性能的影响;然后,根据L9(34)的正交试验表,设计了9种试验方案,并进行了数值计算;最后,采用极差分析的方法,得出了几何参数对风机效率的主次影响顺序,确定了对旋轴流风机最优的尺寸参数组合。研究结果表明相比于原型风机,优化后的对旋轴流风机在流量点750 m3/min时,全压和效率分别提高了2.64%和1.74%;在全流量工况下,全压和效率平均提高了2.12%和2.31%;同时,优化后的风机能够有效缓解入口处的涡团现象,降低风筒前端内部的压力差值,改善进气情况,减小叶片表面的涡量,提高风...

为探究改变叶顶间隙对矿用对旋式轴流风机气动噪声的影响，建立不同叶顶间隙的风机三维模型，并结合风机性能试验验证模型的正确性。利用Fluent对风机进行定常模拟、非定常模拟和噪声预估，分析了声功率级和声压级随叶顶间隙的变化情况。结果表明:叶根与轮毂交界处、叶顶间隙处和相邻两叶片中间部位的声功率级随间隙的增加而增大，且叶顶处吸力面声功率级高于压力面。不同间隙下风机的A级声压值总体上呈先急剧下降后上升再逐渐下降的趋势，间隙变大后，风机在各监测点处的A级声压值随之增大。与高频处相比，间隙对中低频处的A级声压值影响更加显著。

针对FBD No.8.0型矿用对旋轴流局部通风机,在叶片前缘部分由叶顶到叶根1/3段内开设锯齿结构。利用ANSYS数值分析软件,对比叶片开设锯齿形结构前后的性能曲线和内流特性,探究了前缘锯齿形叶片在不同锯齿结构参数下的影响。结果表明:在设计工况点下,前缘锯齿形叶片能有效提高叶轮的做功能力和碾压破坏叶片附近的涡,进而提高风机整体性能;一级叶轮前缘开设锯齿形结构对风机气动性能的改善要优于二级叶轮;相对齿高为0.56的一、二级叶轮均使用前缘锯齿形结构叶轮改善风机气动特性效果最佳,其全压与效率分别提高了4.52%和2.53%。

为保证对旋风机正风运行性能的同时提高反风运行能力,采用平面叶栅法设计了一台功率55 kW的对旋轴流风机。以C-4翼型为基础,采用CFD方法研究了叶片前缘和尾缘形状变化对对旋风机正反风性能的影响。研究表明正风整机性能,双头尖叶形风机压升和功率明显高于原始翼型,大流量时其内效率高于原始翼型和双头钝叶形,小流量时其内效率低于这2种叶形。双头钝叶形压升和功率略低于原始翼型,内效率略高于原始翼型。反风整机性能,双头尖叶形和双头钝叶形反风全压和功率相差不多,均优于原始翼型,双头钝叶形反风内效率略高于双头尖叶形和原始翼型,原始翼型和双头尖叶形反风内效率接近。正风级性能,两级叶轮级性能变化趋势均与整机类似。反风级性能,双头尖叶形两级反风性能均优于原始翼型。双头钝叶形第一级叶轮性能低于双头尖叶形和原始翼型,第...

应用三维非定常数值计算方法对矿用对旋轴流风机的非定常特性进行了数值模拟研究。数值计算中将SIM-PLE算法与RNG k-ε湍流模型相结合,以风机三维全流道为计算域,获得了对旋风机不同特征面上压力特性的非定常分布。计算结果表明,对旋风机在一个旋转周期的不同时刻,其内部流场存在显著的非定常特性。