礦用壓入式軸流主通風(fēng)機(jī)進(jìn)氣風(fēng)道內(nèi)氣流穩(wěn)定性研究.pdf

1、對(duì)于以壓入式工作的礦用主通風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，帶有90°彎管的進(jìn)氣風(fēng)道內(nèi)氣流的均勻性和穩(wěn)定性，對(duì)風(fēng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行性能和葉片工作的安全性具有非常重要的影響。國(guó)內(nèi)某煤礦以壓入式工作的FBCDZ-10-No36型礦用軸流主通風(fēng)機(jī)，在進(jìn)氣風(fēng)道的入口安裝了片式消聲器，運(yùn)行僅1個(gè)月后，發(fā)現(xiàn)第一級(jí)葉輪有多個(gè)葉片表面出現(xiàn)了裂紋。分析認(rèn)為，葉片表面出現(xiàn)裂紋可能是第一級(jí)葉輪上游風(fēng)道內(nèi)不穩(wěn)定性氣流引起的激振力對(duì)葉片造成的疲勞破壞所致。為此，本文對(duì)進(jìn)氣風(fēng)道內(nèi)的非定常流動(dòng)進(jìn)

2、行數(shù)值模擬與分析，揭示造成葉輪入口氣流不穩(wěn)定的機(jī)理，并對(duì)進(jìn)氣風(fēng)道進(jìn)行改進(jìn)，以提高風(fēng)道內(nèi)氣流的均勻性與穩(wěn)定性。
　　首先，對(duì)安裝消聲器前后的進(jìn)氣風(fēng)道入口段進(jìn)行幾何建模，采用大渦模擬（LES）方法對(duì)其內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析影響風(fēng)道內(nèi)氣流穩(wěn)定性的因素。在進(jìn)氣風(fēng)道內(nèi)主流方向上，氣流流動(dòng)受到吸聲片尾跡卡門(mén)渦街陣列、彎曲管道流動(dòng)、拐彎段內(nèi)側(cè)與外側(cè)分離流動(dòng)的共同作用。風(fēng)道內(nèi)具有復(fù)雜二次流結(jié)構(gòu)，二次流與主流的疊加加劇風(fēng)道內(nèi)流場(chǎng)紊亂，形成不穩(wěn)定的

3、葉輪進(jìn)氣條件。
　　其次，從優(yōu)化風(fēng)道幾何參數(shù)和改變吸聲片尾部結(jié)構(gòu)兩方面對(duì)安裝消聲器后的進(jìn)氣風(fēng)道進(jìn)行改進(jìn)，并對(duì)改進(jìn)后的進(jìn)氣風(fēng)道入口段內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬。結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，在吸聲片尾部沒(méi)有發(fā)生明顯的旋渦脫落，風(fēng)道拐彎段外側(cè)流動(dòng)分離基本消失，減弱了風(fēng)道內(nèi)二次流的影響，提高了葉輪入口氣流穩(wěn)定性與均勻性。
　　最后，對(duì)比分析安裝消聲器前、后和進(jìn)氣風(fēng)道結(jié)構(gòu)改進(jìn)后三種情況下葉輪入口截面氣流速度以及壓力脈動(dòng)幅值的大小。安裝消聲器后，葉輪入口截面氣