对旋局部通风机叶片安装角对其性能的影响.pdf

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1、煤炭工程第４９卷第１期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ.４９，Ｎｏ.１ｄｏｉ：１０.１１７９９／ｃｅ２０１７０１０３７对旋局部通风机叶片安装角对其性能的影响１，２１，２１，２幸欣，寇子明，刘晶（１.太原理工大学机械工程学院，山西太原０３００２４；２.山西省矿山流体控制工程（实验室）技术研究中心，山西太原０３００２４）摘要：为了研究改变对旋风机单双级安装角对其性能的影响，利用Ｆｌｕｅｎｔ对不同工况的通风机进行了数值仿真，并结合试验验证了仿真的正确性，分析了不同工况下全压、效率和轴功率随叶片安装角变化的情况。结果表明：在流量相同的情况下，随着安装角的增大

2、，压力升高，风机的运行效率越高；改变前级或后级安装角相同的角度，风机性能变化相似，但运行效率受后级叶片安装角影响大；调整叶片安装角会改变负载，变化后级安装角，前级流动基本不受影响，改变前级安装角，后级轴功率也会随之变化。关键词：对旋局部通风机；叶片安装角；输出功率；叶片结构；双级叶片中图分类号：ＴＤ８２－９文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１７）０１-０１２７-０４Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｂｌａｄｅａｎｇｌｅｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｃｏｎｔｒａ－ｒｏｔａｔｉｎｇａｕｘｉｌｉａｒｙｆａｎ１，２１，２１，２ＸＩＮＧＸｉｎ，ＫＯＵＺｉ－ｍｉｎ

3、ｇ，ＬＩＵＪｉｎｇ（１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００２４，Ｃｈｉｎａ；２.ＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＭｉｎｅｓＦｌｕｉｄＣｏｎｔｒｏｌ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００２４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｂｌａｄｅａｎｇｌｅｔｏｃｏｎｔｒａ－ｒｏｔａｔｉｎｇａｕｘｉｌｉａｒｙｆａｎ，ＦＬＵＥＮＴｎｕｍｅｒｉｃ

4、ａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ.Ａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ.Ｆｉｎａｌｌｙ，ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｓｈａｆｔｐｏｗｅｒｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ.Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｏｐｅｒａｔｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｂｌａｄｅａｎｇｌｅ.Ｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｆｒｏｎｔｏｒｐｏｓｔ

5、ｓｔａｇｅｂｌａｄｅａｓａｍｅａｎｇｌｅ，ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｈａｎｇｅｉｓａｌｉｔｔｌｅ，ｗｈｉｌｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｓｍｏｒｅｒｅｌａｔｅｄｔｏｐｏｓｔ－ｓｔａｇｅｂｌａｄｅａｎｇｌｅ.Ａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｂｌａｄｅａｎｇｌｅｗｉｌｌｃｈａｎｇｅｔｈｅｌｏａｄｏｆｉｍｐｅｌｌｅｒ，ｃｈａｎｇｉｎｇｐｏｓｔ－ｓｔａｇｅｂｌａｄｅａｎｇｌｅｃｈａｎｇｅｈａｓｌｉｔｔｌｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｐｒｅ－ｓｔａｇｅｆｌｏｗ，ｗｈｉｌｅｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｆｒｏｎｔ－ｓｔａｇｅｂｌａｄｅａｎｇｌｅ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｏｆ

6、ｂｏｔｈｓｔａｇｅｓｗｉｌｌｃｈａｎｇｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｔｒａ－ｒｏｔａｔｉｎｇａｕｘｉｌｉａｒｙｆａｎ；ｂｌａｄｅａｎｇｌｅ；ｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒ；ｂｌａｄｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｄｏｕｂｌｅ－ｓｔａｇｅｂｌａｄｅ对旋轴流式局部风机因为其流量大、压力高的特点，片安装角对风机性能以及轴功率有十分密切的联系，但针在煤矿掘进作业中有广泛的应用。实际的使用过程中，虽对单独改变前后级叶片安装角对性能以及两级轴功率影响然风机的最高效率可以达到８０％以上，但是通风阻力会随的研究较少。因此，本文通过研究改变单双级叶片安装角着掘进巷道深度的增加而增大，通风机因

7、为工况的变化，对风机性能参数的影响，为合理调节安装角，实现高效运大部分时间都不能在高效区工作，运行效率只能达到４０％～行提供依据。［１，２］５０％。而且在长距离通风的情况下，如果两级叶轮匹配１数值模拟［３］性不佳，后级叶轮负载过大，容易造成电机损坏。温嘉斌等利用数值模拟研究了同时改变两级叶片安装角提高风１.１建立模型［４］机运行效率的可行性以及两级电机轴功率的匹配；刘拥以ＦＢＤＮｏ.８.０２×５５ｋＷ型风机为研究对象，按照实物军等通过实验得出了变化前后级安装角会对最高效率点处建立三维模型，具体模型如图１所示。［５］所对应的流量和压力有不同的影响。上述研究

8、显示，叶对流场进行网格划分，并且加密流动情况复杂的叶轮收稿日期：２０１６－０２－