两级轴流式主通风机的设计毕业论文

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1、山东科技大学学士学位论文两级轴流式主通风机的设计毕业论文1绪论通风机是煤矿的主要能耗设备，轴流式通风机主要由进风口、工作轮、整流器、主体风筒、扩散器和传动轴等部件组成，它的主要原理是风机运转时，空气沿着风机的轴向方向进入叶轮，被叶片挤压向前推动，经扩散器排出（轴向进入，轴向流出），其主要特点，结构紧凑，便于调节风量、风压，但构造复杂，较难维护。叶轮是由固定在轴上的轮毂和以一定角度安装其上的叶片组成。叶片的形状为中空梯形，横断面为翼形。沿高度方向可做成扭曲形，以消除和减小径向流动。叶轮的作用是增加空气的全压。叶轮有一级和二级两种。二级叶轮产生的风压是一级两倍。整流器安装在每级

2、叶轮之后，为固定轮。其作用是整直由叶片流出的旋转气流，减小动能和涡流损失。通风机的气动性能参数设计是通风机设计中的重要部分，过去气动参数大多通过手工运算获得，工作量大、精确度低、周期长。同时，在气动参数设计完成后，绘制叶片截面图过程中，大量尺寸数据通过手工输入完成，工作重复程度高、易出错，从而延长设计周期，降低工作效率。计算机技术的飞速发展为计算人员带来了福音。如今计算机软件的应用已经渗透到科学研究工作的各个角落，通过编程可以使繁杂的计算工作一挥而就。性能优良的风机叶型也不断涌现。采用先进的航空空气动力学理论设计动叶、静叶。应用先进的航空叶片机s2流场计算程序，精确计算s2

3、流场并相应进行s1流面计算，最后运用叶栅理论及实验数据选定动叶和静叶的叶片型面参数，可以设计出气动性能较好的风机叶型。当前所使用的主要叶型有RAF-6E叶型、CLARK-y叶型、LS叶型、葛廷根叶型、圆弧板叶型、C-4叶型和NACA-65叶型，其中C-4叶型和NACA-65叶型最为常用。72山东科技大学学士学位论文随着压气机第一级负荷的不断提高，简单的、固定弯度的可调进口导叶结构，对继续满足压气机稳定有效的运行来说，已经不太合适。为了进步改善可调导叶的性能，国外60年代末提一种新型进口导叶结构，即将导分成两部分，或者三部分。叶片的前缘部分固定，后面的部分可以自由转动。这种导

4、叶的优点是能在保证进口气流条件不变的情流况下，改变出口气流方向，使其满足后排叶栅进口气流方向的要求。从而缓解流攻角对进口流场的均匀性和气流的稳定性会带来不利影响。目前，对于变尾缘导叶还缺乏深入、系统的试验研究。就目前国外风机技术发展趋势而言，将朝着风机容量不断增大、高效化、高速小型化和低噪音方向发展。大型风机容量继续增大，随着各种工业装置规模的大型化，需要的各类风机的容量也在不断增加，大机号的风机在未来几年在市场中将会有所增加；高效化，为提高效率，三元流动叶轮已在通风机中得到越来越广泛的应用；高速小型化，各类风机采用三元流动叶轮后，在提高效率的同时，压力也可提高，所以在同等

5、条件下，叶轮外径可减少10%～30%，这样就取得缩小体积和减轻重量的明显效果；低噪声化，风机的噪声是工业生产中噪声污染源最主要来源之一，风机大型化和高速化使噪声问题更加突出，对低频噪声，风机主要通过改进风机结构设计，降低本体噪声，若达不到要求，可采取加装消声器等措施。到2009年底，中国风力发电能力将由目前的400万kW提高至约1,000万kW，是目前世界市场产能的一半，中国两大风机制造商金风和华锐都已做出了2009年和2010年的大型出口计划，中国目前尚无风机出口，但是一旦政府推动，出口会迅速发展。目前世界最大的风机生产商是丹麦的Vestas，其他比较重要的生产商是西班牙

6、的Gamesa、美国的通用电气、印度的Suzlon和德国的Enercon。72山东科技大学学士学位论文2通风机总体方案设计部分2.1总体方案设计在给定的设计参数中，压强为6000Pa高于4900Pa。根据已有经验，选择动叶可调的两级轴流风机。矿用轴流风机一般分为对旋式和普通轴流风机两种，对旋式风机结构紧凑，但是效率低于普通轴流式风机。为适应国家政策、节约能源，选择设计的总体形式为普通轴流式风机。叶轮设计方案的筛选，是在满足给定的设计参数条件下，确定叶轮直径、工作转速和轮毂比匹配的可行方案。设计计算时，首先把给定参数转换成标准进口状态的参数。根据压强系数或比转速，进行方案选择

7、。方案筛选应满足如下判据要求：<0.15或>32.5单独叶轮级；=0.15～0.25或=20.8～32.5叶轮加后导叶；>0.25或=14.5～0.8叶轮加前导叶。符合上述判据要求者，保留；不符合上述判据要求者，去除。经计算发现压强系数和比转速都在第二种情况的范围内，由此可以确定选择叶轮的结构方案为叶轮加后导叶。选择动叶叶型为翼叶造型叶型NACA65-010，这是除C-4叶型之外最常用的叶型。72山东科技大学学士学位论文后导叶可以采用机翼型或等厚圆弧板叶型，试验表明，在其他条件相同时，采用曲率相同的等厚度板形后导叶