礦用壓入式軸流主通風機進氣風道內(nèi)氣流穩(wěn)定性研究.pdf

1、對于以壓入式工作的礦用主通風機來說，帶有90°彎管的進氣風道內(nèi)氣流的均勻性和穩(wěn)定性，對風機的實際運行性能和葉片工作的安全性具有非常重要的影響。國內(nèi)某煤礦以壓入式工作的FBCDZ-10-No36型礦用軸流主通風機，在進氣風道的入口安裝了片式消聲器，運行僅1個月后，發(fā)現(xiàn)第一級葉輪有多個葉片表面出現(xiàn)了裂紋。分析認為，葉片表面出現(xiàn)裂紋可能是第一級葉輪上游風道內(nèi)不穩(wěn)定性氣流引起的激振力對葉片造成的疲勞破壞所致。為此，本文對進氣風道內(nèi)的非定常流動進

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

3、葉輪進氣條件。
　　其次，從優(yōu)化風道幾何參數(shù)和改變吸聲片尾部結(jié)構(gòu)兩方面對安裝消聲器后的進氣風道進行改進，并對改進后的進氣風道入口段內(nèi)流場進行數(shù)值模擬。結(jié)構(gòu)改進后，在吸聲片尾部沒有發(fā)生明顯的旋渦脫落，風道拐彎段外側(cè)流動分離基本消失，減弱了風道內(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，對比分析安裝消聲器前、后和進氣風道結(jié)構(gòu)改進后三種情況下葉輪入口截面氣流速度以及壓力脈動幅值的大小。安裝消聲器后，葉輪入口截面氣