对旋轴流式通风机论文
《2024年基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》范文
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》篇一一、引言随着计算流体动力学（CFD）技术的快速发展，其在风力机械、航空、汽车等领域的应用越来越广泛。
对旋轴流风机作为一种高效、低噪声的通风设备，其性能的优化和模拟分析对于提升其应用效果具有重要意义。
本文基于正交试验法，利用CFD技术对旋轴流风机进行数值模拟分析，以期为风机的优化设计提供理论依据。
二、正交试验法简介正交试验法是一种常用的试验设计方法，通过合理的试验点选择和试验组合，可以有效地利用资源并获取试验信息。
该方法可以全面地分析各个因素对试验结果的影响，并且可以分析各因素之间的交互作用。
在对旋轴流风机的数值模拟分析中，我们通过正交试验法来选取合适的模拟参数，以便更准确地反映风机的性能。
三、CFD数值模拟方法CFD数值模拟是通过对流体流动进行数学建模和计算，以模拟流体的运动过程。
对于对旋轴流风机，我们采用CFD技术来模拟其内部流场，分析风机的性能。
在模拟过程中，我们选取合适的湍流模型、边界条件等参数，以获得更准确的模拟结果。
四、正交试验设计与结果分析（一）试验设计在正交试验中，我们选取了叶片角度、转速、进出口尺寸等关键因素作为试验变量。
通过设计合理的试验组合，我们可以全面地分析这些因素对风机性能的影响。
（二）结果分析通过CFD数值模拟，我们得到了各组试验的风机性能数据。
通过对数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 叶片角度对风机性能的影响显著。
在一定的转速和进出口尺寸下，适当调整叶片角度可以显著提高风机的性能。
2. 转速对风机性能的影响也很大。
随着转速的提高，风机的风量和压力均有所增加，但过高的转速会导致能耗增加，降低风机的效率。
3. 进出口尺寸对风机性能也有一定影响。
适当的进出口尺寸可以保证风机的顺畅运行，减小阻力损失。
五、结论与展望通过基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析，我们得出了一些有价值的结论。
首先，通过调整叶片角度、转速和进出口尺寸等参数，可以有效地优化风机的性能。
分析矿用对旋轴流式通风机的改进
分析矿用对旋轴流式通风机的改进摘要：矿井通风机是煤矿生产中的关键装备，承担着将新鲜的空气从井下排出，排除粉尘、瓦斯及污染气体，保证矿井的安全开采的任务。
随着煤炭资源开发的迅猛发展，矿井通风系统的耗风量越来越大，迫切需要大容量、大风压的通风系统以适应矿井通风系统的需要。
摘要：矿用；旋轴流式通风机；改进引言在一座矿井，两台主要通风设备都是旋轴流通风机，利用两台容量相同、型号相同的防爆三相感应电机进行恒速运行，并利用调整叶片倾角及风管节流板实现了风量的调整。
在2个机组运行过程中，有一个机组因外壳和铜衬里接头的螺栓松动而损坏了几个部件，致使机组不能正常运行。
在更换了新的扇叶后，扇叶开始抖动，使扇叶不能正常工作。
经过对原有机组的研究，指出该机组仍有许多不足之处，如级数不匹配，喘振裕度较低，效率较低等。
一、准三维S2流面通流气动布局设计技术本项目将放弃以经验选择为主的传统设计思路，利用我国领先的准三维S2流面通流气动布局设计技术，对其整体气动构型进行优化，并以两种不同类型的对流面为基础，通过对流体动力学方程进行数值模拟，获得其整体气动构型。
本文所提出的新的计算模型，其计算精度高，已经被国际上普遍采用并证明了其有效性。
因为这一次的设计只是对通风机的叶片部分进行了改造，所以为了使原来的叶片与通风机的前部和后部能够很好地配合，所以没有对通风机的流动进行太多的改动。
对于流道的选择，如果选择压缩式流道，考虑到流道自身的不均匀特性，难以实现高效地抽水与抽水，应选择直线式流道。
（一）高效率、受控的扩散式叶片成型工艺采用高效率、可控制的弥散式叶型成形技术，可以大幅度降低常规低转速通风机的叶厚，大幅降低其自重，为高密度、高余量的叶轮结构的优化设计奠定基础。
此外，采用了轻量化的设计方案，可有效地减轻了风扇的负载，减轻了风扇的整体质量，使其与原设计方案相比，减轻了12个百分点左右。
此外，在叶片的3D建模中，还使用了弯曲积分、径向扭转和部分前掠等多种先进的建模方式，其优势是：(1)减少了叶梢的空气动力载荷，增加了叶梢的效能，使叶梢中间的高效能气流带得到充分地发挥，拓宽了叶梢的稳态运行区间，增强了通风设备对流场畸变的抵抗，同时也使通风设备的噪音得到了明显的减小。
BDK对旋高效轴流式风机的应用
BDK对旋高效轴流式风机的应用摘要：介绍了BDK对旋高效轴流式风机的优点及其实际应用情况。
关键词：高效轴流式风机；矿井通风；电机功率矿井主扇是煤矿生产的主要设备之一，是煤矿最重要的安全设备，用于保证煤矿通风顺畅和安全生产。
因其功率大，耗电多，故要求它不但能安全、可靠地工作，而且还要能经济地运行。
如何改善矿井通风机的运行工况，提高其运行效率是煤矿企业普遍关注的问题。
当前改进风机运行工况的方法有多种，其中用高效风机取代低效风机是一种成效较为显著的方法。
近年来，BDK风机在应用过程中的优越性逐渐显现出来，越来越得到广大用户的认可，逐步取代了其他轴流式风机。
BDK对旋轴流式风机的优点1.1BDK风机结构叶轮直接安装在电机上，改变了皮带传动的传统结构，既避免了传动装置的频繁损坏，消除了能量损耗，也提高了风机装置的传动效率，加之结构简单，还可以减少或避免由于设备维修等带来的一系列问题，降低人力、物力消耗，提高风机的使用效率。
采用对旋结构，即两台同型号风机对接在一起，两机叶轮旋转方向相反，无导叶，故静压效率大大高于其他轴流主扇。
电机安装于风机机壳内的密闭罩中，且机壳内衬有铜保护环，使电机与风机流道中含瓦斯的气体隔绝，达到防爆及防摩擦火花要求。
在主风筒内安设稳流环，可使风机在选型时容易避开驼峰，故风机高效区域广，性能高，且噪音较低。
风机叶片均可调节，范围广，分25°，30°，35°，40°，45°。
风机整机包括：一级风机，二级风机，扩散和扩散塔部分。
1.2基建投资既不需建扩散器和扩散塔，也不需建风机房和反风道，施工工艺简单，因此可大大缩短工期，与其他风机相比，可节约70%的土建工程费。
1.3运营效果BDK 型风机属高效风机，其效率在75%以上。
其装机功率一般比其他风机减少三分之一以上（前期阶段），则它的运营费相应低于其他风机。
反风方便，可反转反风，在各种工况下，反风率均在60%以上。
《2024年基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》范文
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》篇一一、引言随着计算流体动力学（CFD）技术的不断发展，其在各种工业设备中发挥着越来越重要的作用。
其中，对旋轴流风机作为一种广泛使用的流体机械设备，其性能分析和优化成为研究热点。
正交试验法作为一种高效、系统的试验设计方法，能有效地降低分析的复杂性并提高分析的效率。
因此，本文采用正交试验法对旋轴流风机进行CFD数值模拟分析，旨在优化其性能，提高工作效率。
二、方法与理论1. 正交试验法：正交试验设计是一种利用正交性进行多因素、多水平优化的方法，能通过有限的试验次数找到最佳条件。
在本文中，我们选择了几种重要的因素作为正交试验的参数，包括叶轮的旋转速度、叶轮间的间距、以及进气口和出气口的大小等。
2. CFD数值模拟：通过使用CFD软件，我们可以模拟对旋轴流风机的内部流场，从而得到其性能参数。
这种方法可以有效地预测风机的性能，并对其进行优化。
三、正交试验设计与结果根据正交试验法，我们设计了多组试验，每组试验改变上述提到的几个关键参数。
然后，我们使用CFD软件对每组试验进行模拟，得到各组的性能参数。
表1：正交试验设计与结果（这里可以插入一个表格，展示各组试验的参数和对应的性能参数）四、结果分析根据表1的结果，我们可以看到各组试验的性能参数有很大的差异。
通过对比和分析这些数据，我们可以找出最佳的一组参数。
此外，我们还可以使用极差分析和方差分析等方法，进一步了解各因素对风机性能的影响程度。
图1：各因素对风机性能的影响程度图（这里可以插入一个图表，展示各因素对风机性能的影响程度）从图1中我们可以看到，叶轮的旋转速度、叶轮间的间距以及进气口和出气口的大小等因素都对风机的性能有显著影响。
其中，叶轮的旋转速度对风机性能的影响最大，其次是叶轮间的间距和进气口大小。
因此，在优化风机的性能时，我们需要重点考虑这些因素。
五、结论通过基于正交试验法的CFD数值模拟分析，我们得到了对旋轴流风机的最佳参数组合。
《对旋轴流风机噪声分布及降噪措施研究》范文
《对旋轴流风机噪声分布及降噪措施研究》篇一一、引言在现代化的工业生产环境中，轴流风机被广泛运用于各个领域，特别是对于大型机械设备及生产线上。
然而，由于风机的运行原理及结构特点，产生的噪声问题成为了亟待解决的难题。
特别是对旋轴流风机，其独特的旋转和气流流通方式导致了噪声的复杂分布和传播。
因此，对旋轴流风机噪声分布及降噪措施的研究显得尤为重要。
本文将详细探讨对旋轴流风机的噪声分布特性及其降噪措施。
二、对旋轴流风机噪声分布特性对旋轴流风机的噪声主要来源于其旋转产生的空气动力噪声和机械噪声。
这些噪声在空间中的分布和传播具有以下特点：1. 噪声源的多样性：对旋轴流风机的噪声源包括旋转叶片、电机、机壳等，这些部件在运行过程中都会产生一定的噪声。
2. 噪声频率的复杂性：由于对旋轴流风机旋转过程中气流的复杂性，其产生的噪声频率也是多种多样的。
低频噪声主要集中在风机的基频附近，而高频噪声则由气流在风机内部的湍流引起。
3. 噪声传播的广域性：对旋轴流风机的噪声不仅会直接传播到周围环境中，还会通过建筑结构等途径传播到更远的区域。
三、降噪措施研究针对对旋轴流风机噪声的分布特性，我们可以采取以下几种降噪措施：1. 优化风机设计：通过改进风机的结构设计，减少气流的湍流和涡流，从而降低噪声的产生。
同时，合理设计风机的进风口和出风口，减少气流在风道中的摩擦和撞击，降低噪声的传播。
2. 采用降噪材料：在风机外壳、进风口、出风口等部位使用降噪材料，如吸音棉、隔音板等，以减少噪声的传播和反射。
3. 隔振降噪：对旋轴流风机的振动也是产生噪声的重要原因之一。
通过增加隔振装置，如减震器、橡胶隔振垫等，以减少风机的振动和噪声。
4. 安装消声器：在风机的进风口或出风口处安装消声器，以减少气流在传播过程中的噪声。
消声器内部可设置吸音材料和扩散器等结构，以进一步降低噪声的传播。
5. 维护保养：定期对风机进行维护保养，保持其良好的运行状态，减少因设备故障或磨损产生的额外噪声。
《2024年基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》范文
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》篇一一、引言对旋轴流风机是工业领域中常见的设备之一，广泛应用于电力、矿山、隧道等通风换气场合。
为了提高对旋轴流风机的性能，对其进行深入研究具有重要的工程价值。
近年来，随着计算机技术的发展，计算流体动力学（CFD）方法被广泛应用于流体机械的设计与优化。
本文将采用正交试验法结合CFD数值模拟技术，对旋轴流风机进行详细的分析。
二、正交试验法简介正交试验法是一种高效、科学的试验设计方法，能够通过对部分因子和组合的设计和筛选，在较短的时间内完成大量试验数据的获取，以了解各种因子及其交互作用对目标的影响。
正交试验法的优势在于能够合理控制变量数量和数量级别，并通过有限的数据得出可靠且准确的结论。
三、旋轴流风机模型及数值模拟设置本研究选择一个典型的对旋轴流风机模型进行数值模拟分析。
模型几何结构复杂度适中，具备较为完善的流体域结构和边角设计。
基于所建立的三维模型，使用商业CFD软件进行模拟计算。
具体参数设定包括流体的物理属性、边界条件、网格划分等。
四、正交试验设计根据对旋轴流风机的特点及影响因素，设计正交试验方案。
选取影响风机性能的关键参数，如转速、叶片角度、叶片间距等作为试验因子，并设定合适的水平数。
通过正交表安排试验方案，确保各因子及其交互作用的全面性。
五、CFD数值模拟与分析根据正交试验方案进行CFD数值模拟计算。
通过求解流体动力学方程，得到不同工况下风机内部的流场分布、压力分布及性能参数等信息。
分析各因子及其交互作用对风机性能的影响，并得出各因子的最优水平组合。
同时，对模拟结果进行误差分析，确保结果的可靠性。
六、结果与讨论根据CFD数值模拟结果，分析各因子对旋轴流风机性能的影响程度及趋势。
通过绘制图表、曲线等直观展示结果，使得分析更加便捷。
此外，将模拟结果与实际运行数据进行对比，验证模拟结果的准确性。
在此基础上，讨论优化风机的可能途径和方法，为实际工程应用提供指导。
防爆对旋轴流式通风机结构性能设计布置特点论文
防爆对旋轴流式通风机结构性能与设计布置特点探讨摘要：防爆对旋轴流式通风机在实践应用中有着结构简单、曲线平缓、气动有效以及适应性广在内的多个方面的优势，在应用于矿井作业的过程中对于节约投资，提高矿井作业效率均有着重要意义。
本文重点分析了防爆对旋轴流式通风机的结构性能以及设计布置特点，希望能够使该设备发挥应用优势，提高综合效益。
关键词：防爆对旋轴流式通风机结构性能设计布置特点分析一、防爆对旋轴流式通风机结构性能分析在当前技术条件支持下，整个防爆对旋轴流式通风机设备的基本结构组成相对来说比较简单，主要包括进风口集流器设备、主机设备、扩散器设备、消音器设备以及扩散塔设备在内。
在风机装置内部配备有两台电机装置以及工作叶轮部件。
从组成结构的角度上来说，叶轮部件借助于毂键联接的方式实现于电机轴端位置的可靠性固定。
在防爆对旋轴流式通风机的正常运行过程当中，二级叶轮部件能够以反向方式进行旋转，从而形成相对应的旋转运行模式。
特别需要注意的一点在于：风机装置内部所配备的电机表现出了良好的专用防爆性能，并将其放置于隔流腔装置内部，在通风道的传递作用之下实现与外部大气环境的有效连同处理，其最主要的目的在于确保内置电机装置散热性能能够得到有效发挥。
从实践应用的角度上来说，防爆对旋轴流式通风机所具备的结构性能包括以下几点。
1.在防爆对旋轴流式通风机当中，电动机装置与风机叶轮部件的连接方式表现为直接性联动，这使得传统意义上的长轴传动作业方式得到了彻底改变，在直连运行方式作用之下使得风道内部所对应的通风阻力参数得到了显著控制，降低能耗，进而也就实现了对传动效率的显著提升。
2.考虑到在防爆对旋轴流式通风机的结构配置当中，风机装置的基本结构形式为对旋式，其内部所配备的两台电机分别对应着一级独立运行的叶轮部件进行旋转动作。
换句话来说，相对于叶轮比较而言，一方面可以视作电机装置的工作轮部件，另一方面也可以视作电机装置的导叶部件。
在防爆对旋轴流式通风机的正常运行过程当中，气流自一级叶轮前部轴向进入，正常运行状态下自二级叶轮后部轴向流出，整个流进流出过程当中的运行状态表现稳定。
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》范文
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》篇一一、引言随着计算流体动力学（CFD）技术的不断发展，其在工业领域的应用越来越广泛。
对旋轴流风机作为流体输送和能量转换的重要设备，其性能的优化和改进对于提高系统效率和节能减排具有重要意义。
本文基于正交试验法，利用CFD数值模拟技术对旋轴流风机进行性能分析和优化设计。
二、正交试验法原理正交试验法是一种多因素优化的试验设计方法，通过正交表安排试验，能够用较少的试验次数，找出多个因素中最重要的因素及其最佳水平组合。
在本文中，正交试验法被用于对旋轴流风机的设计参数进行优化，包括叶片角度、叶片数量、转速等。
三、CFD数值模拟方法CFD数值模拟是一种通过计算机模拟流体流动、传热等物理现象的方法。
在本文中，CFD数值模拟技术被用于对旋轴流风机的性能进行预测和分析。
通过建立风机的三维模型，设置合理的边界条件和物理参数，以及选择合适的湍流模型和求解算法，可以获得风机内部流场的详细信息。
四、试验设计与结果分析1. 试验设计根据正交试验法原理，我们设计了多组不同参数组合的对旋轴流风机模型，包括不同的叶片角度、叶片数量和转速等。
然后利用CFD数值模拟技术对这些模型进行性能预测。
2. 结果分析通过对各组模型的性能预测结果进行分析，我们发现：叶片角度和叶片数量是对旋轴流风机性能的主要影响因素，而转速的影响相对较小。
在一定的转速范围内，适当增加叶片数量和调整叶片角度可以显著提高风机的性能。
此外，我们还发现，在特定的参数组合下，风机的内部流场存在明显的优化空间。
五、优化设计与验证1. 优化设计根据正交试验法和CFD数值模拟的结果，我们提出了一种优化设计方案。
该方案通过调整叶片角度和叶片数量，以及优化内部流场，显著提高了对旋轴流风机的性能。
2. 验证为了验证优化设计方案的可行性，我们制造了一台优化后的对旋轴流风机样机，并在实际工况下进行了性能测试。
测试结果表明，优化后的风机性能得到了显著提高，达到了预期的优化目标。
对旋轴流式通风机论文
I
河南理工大学成人高等教育毕业设计（论文）
目录
Байду номын сангаас目录
1 绪 论...................................................................................................................................... 1 1.1 设计任务.......................................................................................................................... 1 1.1.1 拟定通风机设计工矿点............................................................................................1 1.1.2 主要内容....................................................................................................................2 1.2 对旋式轴流风机.............................................................................................................. 3 1.2.1 对旋式风机出现的背景............................................................................................3 1.2.2 对旋式轴流风机的工作原理及结构........................................................................4 1.2.3 对旋式风机的优良性能............................................................................................4 1.3 对旋式通风机................................................................................................................... 5 1.3.1 对旋式通风机简介.....................................................................................................5 1.3.2 对旋式通风机的工作原理.........................................................................................5
《2024年基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》范文
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》篇一一、引言随着计算机技术的发展，CFD（计算流体动力学）技术在对旋轴流风机设计中的应用日益广泛。
通过CFD技术，可以对风机内部的流体运动进行精细的模拟与分析，以获得优化设计的重要依据。
然而，在CFD模拟过程中，其参数选择、模型构建等问题常常是研究者关注的重点。
正交试验法作为一种高效、系统的试验设计方法，被广泛应用于多个领域。
本文旨在通过正交试验法，对旋轴流风机进行CFD数值模拟分析，以期为风机的优化设计提供理论支持。
二、正交试验法原理及实施正交试验法是一种基于数理统计的试验设计方法，它能够通过较少的试验次数，找出影响试验结果的主要因素及其交互作用。
在旋轴流风机的CFD数值模拟中，我们可以通过正交试验法，设计一系列的模拟试验，以研究不同参数对风机性能的影响。
实施正交试验法时，首先需要确定试验的目标和参数。
在旋轴流风机的CFD模拟中，我们可能关注的参数包括风机的转速、叶片角度、叶片数量等。
然后，根据正交试验法的原则，设计出一套合理的试验方案。
这套方案应该能够涵盖我们关注的参数，并且能够在较少的试验次数中找出主要的影响因素。
三、CFD数值模拟分析在确定了正交试验方案后，我们利用CFD技术进行数值模拟分析。
在模拟过程中，我们需要建立合理的计算模型，设定适当的边界条件和初始条件。
然后，通过求解流体动力学方程，得到风机内部流场的详细信息。
通过对模拟结果的分析，我们可以得到各个参数对风机性能的影响情况。
例如，我们可以通过分析流场的速度分布、压力分布等，来研究转速、叶片角度等因素对风机性能的影响。
此外，我们还可以通过分析模拟结果中的噪声、振动等数据，来评估风机的运行稳定性。
四、结果与讨论通过对正交试验法的CFD数值模拟结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 转速是影响旋轴流风机性能的主要因素之一。
随着转速的增加，风机的流量和压力均有所增加，但同时也会带来噪声和振动的增加。
矿用对旋轴流式通风机的改进分析
矿用对旋轴流式通风机的改进分析摘要：矿用对旋轴流式主通风机是保障煤矿安全生产的重要设备，煤矿对它的基本要求是：在所给定的运行条件下，具有安全可靠、效率高、噪声低、运行范围宽等良好的性能。
要保证风机的良好性能，首先是依靠优良的产品设计，在设计过程中运用先进的理论方法；其次是依靠先进的产品加工工艺来保证。
关键词：对旋式轴流通风机；弯掠组合叶片；设计引言对旋轴流式通风机自身设计结构简单，包括进风口处集流器、功能主机、扩散系统、送风筒等主要零部件，为防止通风机运行过程中叶轮反向旋转并通过这一过程加速叶轮对旋，同时也因摩擦过程的加剧而引发火花，在所设计机械的叶轮回转位置增设特别设计并预制的铜环装置，风机内电动机也为专用的防爆电机。
该类型的通风机工效高、风量大、风压高，在国内煤矿中应用较为广泛，但是随着煤矿生产机械化程度的不断提升，井下工作面对风量和风压不断提出更高的要求。
1原通风机结构原通风机采用对旋轴流式设置，外体由支撑板、机壳及叶轮构成，内部为电动机及转轴，支撑板前后非均匀布置5个。
两级叶轮共装载11个不锈铸钢叶片，采用机翼形式铆钉安装。
电动机通过螺栓铆钉与支撑架固定连接。
机壳、轮毂等都是通过钢板一次性焊接形成。
传统的通风机结构容易出现叶片铆钉松动，叶轮重量过大使得电机负载超过额定载荷等现象，直接导致了风机出现喘振等问题。
2矿用对旋轴流式通风机的改进分析2.1准三维S2流面通流气动布局设计技术摒弃原有的主要遵循经验选取的设计方法，采用具有国内先进水平的准三维S2流面通流计算程序改进风机的总体气动布局，在采用两类相对流面理论的前提下，直接求解流动方程，从而得到流场的气动布局。
该设计方法具有设计结果准确且合理性高的特点，在国内外航空发动机气动布局设计中已得到广泛的运用和验证。
由于本次设计只进行通风机叶轮段的改进，考虑到原有叶轮和通风机前后端的良好对接，不对通风机流场做过大改变。
在流道设计方面，若选用收缩型流道，鉴于流道本身的非对称性，抽气和吸气的效率很难同时兼顾，因此选用平直流道设计。
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》范文
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》篇一一、引言随着计算机技术的发展，CFD（计算流体动力学）技术在对旋轴流风机设计中的应用日益广泛。
对旋轴流风机广泛应用于通风、排烟、工业制造等众多领域，因此其性能分析具有极其重要的价值。
正交试验法是一种基于数学原理和统计技术的实验设计方法，可以有效地处理多因素多水平的问题。
本文旨在利用正交试验法对旋轴流风机进行CFD数值模拟分析，以探索其内部流场特性和优化设计方案。
二、CFD技术及其在对旋轴流风机中的应用CFD是一种用于模拟和分析复杂流体运动现象的技术，可以提供详细的流场信息。
在风机设计领域，CFD技术的应用为分析流场的复杂性提供了可能。
对于对旋轴流风机，其特殊的结构设计和运行模式导致其内部流场极为复杂，传统的理论分析和试验测试往往难以完全描述其性能。
而CFD数值模拟能够弥补这一缺陷，通过计算流体力学来获取流场数据。
三、正交试验法简介正交试验法是一种以最小数量的试验获取最佳信息的设计方法。
在风机设计中，正交试验法可以有效地处理多因素多水平的问题，如风机的转速、叶片的形状、叶片的安装角度等。
通过正交试验法，可以快速地找出各因素对风机性能的影响程度，并确定最优的参数组合。
四、基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析（一）模型建立首先，根据对旋轴流风机的实际结构建立几何模型，并将其导入到CFD软件中。
其次，选择适当的湍流模型，设置合适的边界条件等。
最后，运用正交试验法设计多个模拟方案，并执行数值模拟分析。
（二）模拟方案的设计与实施采用正交试验法设计多个模拟方案，包括不同的转速、叶片形状和安装角度等。
在每个方案中，通过CFD软件进行数值模拟分析，获取详细的流场信息。
（三）结果分析对每个模拟方案的结果进行分析，包括风机的压力、速度、涡量等参数的分布情况。
通过对比不同方案的结果，找出各因素对风机性能的影响程度，并确定最优的参数组合。
此外，还可以通过分析流场的涡量分布和湍流强度等来研究风机的运行特性。
多台对旋轴流局部通风机联合工作合理运行参数研究_丁蕴蕾_硕士学位论文
多台对旋轴流局部通风机联合工作合理运行参数研究硕士学位论文摘要风机是全国耗电量较大的通用设备,它们应用广泛,数量众多,耗电量约占全国用电量的10%。
据统计,现有风机的平均运行效率却只有40%?60%。
本文研究局部通风机在通风系统中的联合工作特性及合理布局,得出了通风机之间的合理间距与最远有效通风距离,以提髙风机运行效率。
选取FBDY系列矿用局部通风机进行多台风机联合工作实验,得出风机联合运行参数,为该类型风机的合理使用提供理论指导。
分析了局部通风机的应用情况。
根据隧道施工中掘进面局部通风的实际情况,对该类对旋式轴流局部通风机进行单台风机性能测试,串并联工作实验设计,并完成实验。
实验得出如下结果:1、得到两台风机串联工作的合理间距经验公式,以及在保持风量不变的情况下,最大有效通风距离经验公式。
2、得到两台该型号风机并联工作的最大有效通风距离经验公式。
3、通过三台该型号风机串联工作实验,得到两台相邻风机合理间距经验公式,以及在风量不变情况下,三台风机串联工作的最大有效通风距离经验公式。
以上实验所得的计算公式,可以作为隧道施工通风设计参考。
图[12]表[25]参[51]关键词:局部通风;对旋式轴流风机;串联通风;并联通风分类号:TU83AbstractAbstractVentilators are general equipments of large power consumption in China, they arewidely used and account for a large number, their power consumption accounts for about 10% of power consumption in China. According to statistics, average operating efficiency of ventilators is only 40% to 60%.In order to improve efficiency of local ventilator operation, co-operating characteristics and rational distribution of local ventilators in ventilation system were studied. The reasonable distance between ventilators and farthest effective ventilation distance were obtained.FBDY series of mine local ventilator was selected for multiple ventilatorsco-operating experiments. Rational co-operating parameters of ventilators were obtained, providing theoretical guidance for rational use of the type of ventilators. The local ventilator application was analyzed. On the basis of ventilation in tunnel excavation, taking the series of rotating axial flow ventilators as example to test operating characteristics of single ventilator, design testing scheme for ventilators serial and parallel co-operating and complete the experiment.Experimental results obtained are as follows:1. Empirical formulas of reasonable spacing between serial co-operating 2 ventilators, as well as of the farthest effective ventilation distance in case of maintaining amount of air flow unchanged were obtained.2. Empirical formula of the farthest effective ventilation distance in case of 2 ventilators in parallel operation was obtained.3. In case of 3 ventilators in serial operation, empirical formulas of reasonable distance between 2 adjacent ventilators,as well as of the farthest effective ventilation distance in case of maintaining amount of air flow unchanged were obtained.Above empirical formula can be applied in ventilation design for tunnel construction.Figure [12] table [25] reference [51]Key Words: local ventilation; counter-rotating axial flow ventilator; series operation; parallel operationChinese books catalog: TU83目录目录m s I1職 1l.i课题背景意义1l.i.i研究局部通风机的必要性11.1.2研究轴流式局部风机的重要意义21.2国内外研究现状21.2.1国外研究现状21.2.2国内研究现状41.3论文研究的内容61.3.1研究内容61.3.2研究方法71.4本章小结 72对旋式轴流风机及FBDY系列局部通风机介绍 92.1轴流风机主要部件略述92.2对旋式轴流风机的结构及工作原理92.2.1对旋式轴流通风机结构及特点92.2.2对旋式轴流风机工作原理及特点102.3 FBDY系列矿用局部通风机的相关介绍112.4本章小结 123单台风机性能测试133.1通风机相关理论133.1.1实验涉及的主要参数介绍133.1.2风机的性能参数143.1.3 风机性能曲线173.2实验目的及实验设备简介183.2.1实验过程用到的非自制设备与仪器 183.2.2实验过程用到的自制设备与仪器 203.3测试皮托管与增阻器的设计213.4实验过程及数据223.5实验结果 253.6本章小结 264多台风机联合作业实验研究274.1实验准备 274.1.1实验设备仪器介绍274.1.2实验说明274.2两台风机串联实验274.2.1 实验目的及准备274.2.2 实验过程274.2.3实验所得数据及初步结论284.3两台风机并联实验294.3.1实验目的及准备294.3.2 实验过程294.3.3实验所得数据及初步结论304.4三台风机串联实验334.4.1 实验过程334.4.2实验所得数据及初步结论344.5多台风机联合作业实验结论394.5.1两台风机串联数据处理结果及结论 394.5.2两台风机并联数据处理结果及结论 414.5.3三台风机串联数据处理结果及结论 434.6 本章小结 455 结论与展望 475.1结论 475.2 帛M 47参考文献 49致 51作者简介及读研期间主要科研成果53ContentsContentsAbstract I1 Introduction 11.1 Significance of subject background11.1.1 The necessity of studying the local ventilator11.1.2 The importance of studying the axial flow local ventilator21.2 Research status at domestic and abroad21.2.1 Foreign status about the research21.2.2 Domestic status about the research41.3 Research content61.3.1 Research content61.3.2 Research method-..71.4 Conclusion72 The introduction of counter-rotating axial flow ventilator and FBDY ventilator92A The outlines of axial flow ventilator's main components92.2 The structure and principle of the counter-rotating axial flow ventilator 9 2.2.1 The structure and feature of the counter-Totating axial flowventilator 92.2.2 The operating principle and feature of the counter-rotating axial flow ventilator102.3 The introduction of FBDY series local ventilator112.4 Conclusion123 The performance-testing of a single ventilator.133.1 The correlation theory of the ventilator133.1.1 The introduction of main parameters about the testing133.1.2 The performance parameters of the ventilator143.1.3 The charateristic performance curve of the ventilator173.2 The brief introduction of the experimental objective and equipment183.2.1 The introduction of the equipments and instruments (18)3.2.2 The introduction of the self-made equipments and instruments203.3 The design of the testing pitot tube and resistors213.4 The process and data of the experiment223.5 The result of the experiment253.6 Conclusion264 The experimental study on reasonable operation and teamwork of the multiple ventilators 274.1 The preparation of the experiment274.1.1 The introduction of the equipments and instruments274.1.2 The explain of the experiment274.2 The experiment of the two ventilators in series operation274.2.1 The objective and preparation of the experiment274.2.2 The process of the experiment274.2.3 The data and the preliminary conclusions of the experiment284.3 The experiment of the two ventilators in parallel operation294.3.1 The objective and preparation of the experiment294.3.2 The process of the experiment294.3.3 The data and the preliminary conclusions of the experiment304.4 The experiment of the three ventilators in series operation334.4.1 The process of the experiment334.4.2 The data and the preliminary conclusions of the experiment344.5 The conclusions of the multiple ventilators' operation394.5.1 The conclusions of two ventilators' data processing in series operation 394.5.2 The conclusions of two ventilators' data processing in parallel operation 41 4.5.3 The conclusions of three ventilators' data processing in series operation 434.6 Conclusion455 Conclusion and prospect475.1 Conclusion475.2 Prospect 47Reference49Acknowledges51Resume of author531绪论1绪论I.1课题背景意义风机是依靠输入机械能、提高气体压力并排送气体的机械,是用于输送气体的通用机械。
《2024年矿用对旋轴流风机的流场仿真分析研究》范文
《矿用对旋轴流风机的流场仿真分析研究》篇一一、引言随着煤炭开采深度的增加，对矿井通风设备的需求与日俱增。
矿用对旋轴流风机作为矿井通风系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到矿井的安全生产和工人的生命安全。
因此，对矿用对旋轴流风机的流场仿真分析研究显得尤为重要。
本文旨在通过对矿用对旋轴流风机的流场仿真分析，探讨其内部流场的分布特性及性能特点，为风机的优化设计和安全运行提供理论依据。
二、矿用对旋轴流风机概述矿用对旋轴流风机是一种采用双进风方式设计的通风设备，其工作原理是通过双轴驱动，使得风机的叶轮产生旋转运动，从而实现空气的吸入、压缩和排出。
由于其具有结构紧凑、通风效率高、噪音低等优点，被广泛应用于煤炭、金属矿山等地下工程的通风系统。
三、流场仿真分析方法流场仿真分析是通过对流体力学理论及数学模型的应用，模拟风机的实际工作状态，进而研究风机内部流场的分布规律。
本文采用数值模拟方法，运用专业的计算流体动力学软件进行矿用对旋轴流风机的三维流场仿真分析。
具体步骤包括：建立风机模型、设定边界条件、划分网格、求解方程和结果分析等。
四、仿真结果分析1. 内部流场分布特性通过对矿用对旋轴流风机进行三维流场仿真分析，可以清晰地看到风机内部流场的分布情况。
在风机的工作区域内，空气流动呈现出明显的轴向流动和旋转流动的特点。
此外，风机的叶轮附近形成了明显的速度梯度，速度随着与叶轮的距离的增加而逐渐降低。
在叶轮的背风面，存在着一定程度的涡旋区，但总体来说，风机的内部流场分布较为均匀。
2. 性能特点分析通过对仿真结果的分析，可以得出矿用对旋轴流风机的性能特点。
首先，该类风机具有较高的通风效率，能够有效地将新鲜空气引入矿井，并将污浊空气排出；其次，风机的噪音水平较低，对工人的健康和环境的影响较小；最后，风机的结构紧凑，占用空间小，为矿井的布局提供了便利。
五、结论通过对矿用对旋轴流风机进行流场仿真分析，本文得出以下结论：1. 矿用对旋轴流风机内部流场分布均匀，具有良好的通风效果；2. 风机具有较高的通风效率和较低的噪音水平，符合矿井安全生产的要求；3. 通过对仿真结果的分析，可以为风机的优化设计和安全运行提供理论依据；4. 未来可以进一步研究风机的优化设计方案，以提高其性能和降低能耗。
《2024年矿用对旋轴流风机的流场仿真分析研究》范文
《矿用对旋轴流风机的流场仿真分析研究》篇一一、引言矿用对旋轴流风机是矿山通风系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到矿井安全和生产效率。
随着计算机技术的发展，流场仿真分析成为了研究对旋轴流风机性能的重要手段。
本文以矿用对旋轴流风机为研究对象，采用流场仿真分析方法，对其流场特性进行研究，旨在为风机的优化设计提供理论依据。
二、对旋轴流风机的基本原理与结构对旋轴流风机是一种采用双电机驱动、双向旋转的通风设备。
其基本原理是利用电机驱动风机的叶轮旋转，将空气吸入并压缩，然后以一定的速度和压力输出。
矿用对旋轴流风机主要由机壳、叶轮、轴承、电机等部分组成。
三、流场仿真分析方法流场仿真分析是一种基于计算流体动力学（CFD）的技术，通过对流体在风机内部的运动状态进行数值模拟，从而得到风机的性能参数。
本文采用流场仿真分析方法，对矿用对旋轴流风机的流场特性进行研究。
具体步骤包括：建立风机的三维模型、设置边界条件和初始条件、选择合适的湍流模型、进行数值求解和结果分析等。
四、仿真结果与分析通过对矿用对旋轴流风机进行流场仿真分析，我们得到了其内部的流场分布情况。
以下是仿真结果的分析：1. 流线图分析：通过对风机的流线图进行分析，我们可以看到空气在风机内部的流动情况。
在叶轮的驱动下，空气被吸入并压缩，然后以一定的速度和压力输出。
在流线图中，我们可以清晰地看到空气的流动路径和速度分布情况。
2. 压力分布分析：通过仿真分析，我们可以得到风机内部各部分的压力分布情况。
在叶轮的吸入区域，压力较低；随着空气的压缩和流动，压力逐渐升高；在输出区域，压力达到最高。
此外，我们还发现风机内部的压力分布受叶轮的转速、叶片的角度等因素的影响。
3. 性能参数分析：通过仿真分析，我们可以得到风机的性能参数，如风量、全压、静压等。
这些参数对于评价风机的性能具有重要意义。
通过对不同工况下的性能参数进行分析，我们可以得到风机的最佳工作点以及性能曲线。
4. 优化建议：根据仿真分析结果，我们可以为风机的优化设计提供理论依据。
《2024年矿用对旋轴流风机的流场仿真分析研究》范文
《矿用对旋轴流风机的流场仿真分析研究》篇一一、引言矿用对旋轴流风机作为矿山通风系统的重要组成部分，其性能的优劣直接关系到矿井的安全生产和工人的生命安全。
因此，对矿用对旋轴流风机的流场仿真分析研究具有重要意义。
本文将通过仿真分析，研究矿用对旋轴流风机的流场特性，以期为矿井通风系统的优化设计和运行提供理论依据。
二、矿用对旋轴流风机概述矿用对旋轴流风机是一种广泛应用于矿山通风系统的设备，其工作原理是通过电机驱动叶轮旋转，产生气流，从而实现矿井的通风换气。
对旋轴流风机具有结构紧凑、风量大、静压高等优点，因此在矿山通风系统中得到了广泛应用。
三、流场仿真分析方法本文采用流场仿真分析方法，通过对矿用对旋轴流风机进行三维建模和网格划分，运用流体动力学软件进行仿真分析。
具体步骤包括：建立物理模型、网格划分、设置边界条件和流体属性、求解和后处理等。
四、仿真结果分析1. 流场分布特性通过对矿用对旋轴流风机的流场仿真分析，我们可以得到其内部流场的分布特性。
在风机的工作区域内，气流呈现出明显的轴向和径向分布特点。
在叶轮的吸力面和压力面，气流速度和压力分布不均匀，存在明显的速度梯度和压力梯度。
2. 速度场分析速度场是流场仿真分析的重要参数之一。
通过对速度场的分析，我们可以了解风机的气流运动规律和速度分布情况。
在矿用对旋轴流风机中，叶轮的旋转产生了强烈的气流运动，使得速度场呈现出复杂的三维分布特点。
3. 压力场分析压力场是影响矿用对旋轴流风机性能的另一个重要参数。
通过对压力场的分析，我们可以了解风机在工作过程中产生的静压和动压分布情况。
在风机的吸力面和压力面，静压和动压分布不均匀，存在一定的压力梯度。
五、结论与建议通过对矿用对旋轴流风机的流场仿真分析，我们得到了其内部流场的分布特性和气流运动规律。
结果表明，矿用对旋轴流风机在工作过程中，气流呈现出明显的轴向和径向分布特点，速度场和压力场呈现出复杂的三维分布特点。
这些结果为矿井通风系统的优化设计和运行提供了重要的理论依据。
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》范文
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》篇一一、引言随着计算流体动力学（CFD）技术的不断发展，其在工业领域的应用越来越广泛。
对旋轴流风机作为流体输送和能量转换的重要设备，其性能的优化和改进对于提高系统效率和节能减排具有重要意义。
本文基于正交试验法，利用CFD数值模拟技术，对某型号对旋轴流风机进行了深入研究，旨在为实际工程应用提供理论支持和指导。
二、研究方法1. 模型构建本研究采用专业的三维建模软件构建了精确的对旋轴流风机模型。
该模型充分考虑了风机的几何特征和流场特性，为后续的CFD数值模拟提供了基础。
2. 正交试验法正交试验法是一种高效、快速的试验设计方法。
本研究根据对旋轴流风机的设计参数和性能指标，设计了正交试验方案。
通过改变风机的叶片角度、转速等参数，实现了多组不同工况下的模拟分析。
3. CFD数值模拟利用CFD软件，对正交试验方案中的各组工况进行了数值模拟。
通过求解流体动力学方程，得到了各工况下的流场分布、压力分布、速度场等关键信息。
三、结果分析1. 流场分析通过对各工况下的流场进行数值模拟，发现流场分布受叶片角度、转速等因素的影响较大。
在优化后的工况下，流场分布更加均匀，有效减少了流动损失。
2. 压力分析通过对压力场的数值模拟，发现压力分布在不同的工况下有所差异。
在优化后的工况下，风机的进出口压力差增大，有利于提高风机的输送能力。
3. 性能指标分析通过对各工况下的性能指标进行对比分析，发现优化后的工况在保证较低能耗的同时，具有较高的风量、风压等性能指标。
这表明正交试验法和CFD数值模拟技术在优化对旋轴流风机性能方面具有显著效果。
四、结论本研究基于正交试验法，利用CFD数值模拟技术，对某型号对旋轴流风机进行了深入研究。
通过多组不同工况下的模拟分析，发现优化后的工况具有更高的性能指标和更低的能耗。
这为实际工程应用中优化对旋轴流风机的设计和运行提供了理论支持和指导。
同时，本研究还为其他类似设备的优化设计提供了借鉴和参考。
《2024年基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》范文
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》篇一一、引言随着计算流体动力学（CFD）技术的不断发展，其在风机设计、优化及性能预测等方面得到了广泛应用。
对旋轴流风机作为一种重要的通风和排烟设备，其性能的准确预测和优化对于提高设备效率和节能减排具有重要意义。
本文采用正交试验法结合CFD数值模拟技术，对某型号对旋轴流风机进行性能分析和优化研究。
二、正交试验法原理正交试验法是一种多因素优化的试验设计方法，通过合理安排试验因素和水平，利用正交表进行试验设计，可以在较少试验次数下获取全面的试验结果。
该方法在风机性能研究方面具有广泛应用，可以有效地降低试验成本，提高研究效率。
三、CFD数值模拟CFD数值模拟是对流体运动进行数值计算和模拟的一种方法。
通过对流场进行网格划分、建立数学模型、设定边界条件和初始条件等步骤，可以获得流场的详细信息，包括速度分布、压力分布、湍流特性等。
这些信息对于风机性能的分析和优化具有重要意义。
四、正交试验设计与CFD数值模拟结合1. 试验因素与水平设计：根据对旋轴流风机的设计参数和性能指标，选取关键因素（如叶片角度、叶片数量、转速等）并设定水平。
2. 正交表生成：利用正交表生成工具，根据试验因素和水平生成正交试验方案。
3. CFD模型建立：根据正交试验方案，建立对旋轴流风机的CFD模型，包括网格划分、数学模型选择等。
4. 边界条件和初始条件设定：根据实际工况，设定边界条件和初始条件。
5. CFD数值模拟：进行CFD数值模拟，获取流场信息。
6. 结果分析：对CFD模拟结果进行分析，得出各因素对风机性能的影响趋势和规律。
五、结果与讨论1. 性能分析：通过对CFD模拟结果的分析，得出各因素对风机性能的影响程度和趋势。
同时，将模拟结果与实际测试结果进行对比，验证模拟的准确性。
2. 优化建议：根据分析结果，提出对旋轴流风机的优化建议，如调整叶片角度、改变叶片数量、优化转速等。
3. 影响因素探讨：进一步探讨影响对旋轴流风机性能的其他因素，如进口气流分布、出口压力等。
对旋轴流通风机噪声测量与分析及其治理研究
对旋轴流通风机噪声测量与分析及其治理研究摘要：旋轴流通风机噪声测量与分析是一个复杂的研究领域，因为它具有多样化的特征，例如不同的频带、噪声级等。
本文旨在介绍噪声测量与分析的基本原理，详细描述噪声治理策略，并提出加强旋轴流通风机噪声测量、分析及治理研究的建议。
关键词：旋轴流通风机噪声；测量；分析；治理正文：旋轴流通风机噪声是由于通风机运行而产生的一种特殊噪声，因为它具有多样化的特征，例如不同的频带、噪声级等，故测量与分析它所产生的噪声非常复杂。
本文旨在介绍旋轴流通风机噪声的测量原理，数学分析方法，以及对旋轴流通风机噪声的治理策略。
首先，本文阐述了旋轴流通风机噪声测量与分析过程中的关键步骤，例如声门增益的校正、空气声速的计算、声压级转换等，并针对不同测量环境和条件下的噪声测量和分析要求，提出了一些新颖的测量方法和方法。
接下来，研究人员就旋轴流通风机噪声治理策略进行详细描述，其中包括结构优化、动态声学控制、屏蔽等技术。
最后，本文从现有研究成果出发，就提高旋轴流通风机噪声测量、分析及治理研究水平提出建议。
综上所述，本文介绍了旋轴流通风机噪声测量与分析的基本原理，详细描述噪声治理策略，并提出加强旋轴流通风机噪声测量、分析及治理研究的建议。
在旋轴流通风机噪声测量与分析技术方面，本文还讨论了先进的频域空间定位（ASL）技术的应用，它可以实现对旋轴流通风机噪声的三维空间定位，包括定位源及其相关特征。
另外，研究者可以根据特定的旋轴流通风机噪声测量需求来加强研究，例如动态诊断能力和环境背景噪声消除能力。
此外，监测设备的有效性和准确性也需要得到提高，以准确地确定噪声源，并实现源类型信息传输，以便采取有效的治理措施。
此外，研究者还可以研究更复杂的旋轴流通风机噪声治理方法，例如结构谐振控制、声学优化设计、神经网络技术等，以有效减轻旋轴流通风机噪声。
最后，由于噪声治理手段的不同，为了评估噪声治理的结果，研究者需要构建基于实验的模型，以了解噪声治理技术的性能。
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》
《基于正交试验法的对旋轴流风机CFD数值模拟分析》篇一一、引言随着计算流体动力学（CFD）技术的发展，其在工程领域的应用越来越广泛。
对旋轴流风机作为一种重要的通风和排烟设备，其性能的优化对于提高能源利用效率和降低设备运行成本具有重要意义。
正交试验法作为一种常用的实验设计方法，在多个领域中已被证实具有显著的分析和优化效果。
本文将基于正交试验法，利用CFD技术对旋轴流风机进行数值模拟分析，以期为对旋轴流风机的优化设计提供理论依据。
二、对旋轴流风机简介对旋轴流风机主要由风轮、集流器、蜗壳等组成。
风轮是对旋轴流风机的核心部分，其叶片的形状和数量直接影响风机的性能。
集流器的作用是使气流均匀地进入风轮，而蜗壳则用于收集并引导气流。
对旋轴流风机的特点是具有较高的压力系数和效率，适用于低速、中高速等不同风速的场合。
三、正交试验法与CFD数值模拟正交试验法是一种基于数学模型的试验设计方法，其优点在于能够通过有限的试验次数获得全面的数据信息。
在本文中，我们将根据对旋轴流风机的性能参数设计正交试验方案，如风轮叶片的角度、蜗壳的形状等。
通过改变这些参数的组合，我们可以得到一系列的试验方案，从而全面地了解各参数对风机性能的影响。
CFD数值模拟是一种基于计算机技术的流体分析方法，可以实现对旋轴流风机内部流场的可视化分析。
通过建立数学模型，我们可以模拟风机的运行过程，得到风机的压力、速度、温度等分布情况。
将正交试验法与CFD数值模拟相结合，我们可以更准确地分析各参数对风机性能的影响，为优化设计提供依据。
四、数值模拟与分析根据正交试验法设计的试验方案，我们进行了对旋轴流风机的CFD数值模拟。
通过对模拟结果的分析，我们得到了各参数对风机性能的影响规律。
具体而言，我们分析了风轮叶片角度、蜗壳形状等因素对风机压力系数、效率等性能参数的影响。
通过对比不同试验方案的结果，我们可以得出各因素的主次关系和最优组合。
五、结果与讨论通过对模拟结果的分析，我们得到了以下结论：1. 风轮叶片角度对风机性能的影响较大，适当调整叶片角度可以提高风机的压力系数和效率；2. 蜗壳形状对风机性能也有一定影响，合理的蜗壳形状可以更好地引导气流，提高风机的效率；3. 通过正交试验法和CFD数值模拟的结合，我们可以得到各参数的优化组合，为对旋轴流风机的优化设计提供理论依据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要目前，我国部分矿井在通风系统中采用了两级对旋式轴流式风机，以替代传统的轴流式风机，本次设计的矿用防爆对旋式通风机风机通风机（BDJ），其全称是：FB№.6.3型矿用隔爆压入式轴流局部通风机，采用对旋式结构。
其名称已经决定了风机的结构设计、材料选择等。
本次设计力争突出防爆、对旋、局部风机(BDJ)独特的结构和优越的性能。
气动部件的设计对于风机的整体性能至关重要，所以首先进行了风叶的设计，着重讨论了两级叶轮负载的分配问题，各参数的选择。
采用孤立翼型法设计风叶。
接着设计了其他的重要部件，如：集流器、整流罩、扩散器、风筒、消声结构等。
然后对风机的叶轮、主轴进行强度校核，最后讨论风机的安装所遇到的问题。
在风机各零部件材料的选择方面，要满足强度和防爆两方面的要求。
特别是风叶和风筒的材料，两者至少一个要采用铝合金材料。
电动机的选择对于防爆风机来说是很重要的，本次设计选择了YBF 电动机，这是专门的风机用隔爆电动机，另一优点是重量轻，适宜安装在风机内部。
关键词对旋轴流式通风机,气动设计,孤立翼型法目录1 绪论 (1)1.1设计任务 (1)1.1.1 拟定通风机设计工矿点 (1)1.1.2 主要内容 (2)1.2对旋式轴流风机 (3)1.2.1 对旋式风机出现的背景 (3)1.2.2 对旋式轴流风机的工作原理及结构 (4)1.2.3 对旋式风机的优良性能 (4)1.3对旋式通风机 (5)1.3.1对旋式通风机简介 (5)1.3.2对旋式通风机的工作原理 (5)2轴流通风机基本理论 (6)2.1基元级及速度三角形 (6)2.2叶轮对气体的功 (7)2.3反应度和预旋 (8)3叶轮设计 (10)3.1设计方法 (10)3.2设计要点 (10)3.2.1 风机中负载的分配 (10)3.2.2 两级叶轮速度三角形分析 (11)3.2.3 叶型的选择 (11)3.2.4 电动机的选择 (13)3.3叶轮主要参数的选取 (16)3.3.1 轮毂比v (16)3.3.2 叶轮外径 (17)3.3.3 翼型相对厚度c的选择 (18)3.3.4 升力系数c的选择 (18)y3.3.5 叶片数Z (19)3.4第一级叶轮的设计 (19)3.4.1 叶轮的计算 (19)3.4.2 叶片的绘制 (22)3.5第二级叶轮的设计 (25)3.5.1两级叶轮间轴向间隙 (25)3.5.2 叶片的计算 (25)3.5.3 叶片的绘制 (26)4 风机各部件设计 (29)4.1风筒的设计 (29)4.1.1 内风筒 (29)4.1.2 外风筒 (30)4.1.3 电机与风筒的安装 (30)4.2集流器与整流体 (30)4.2.1 集流器 (31)4.2.2 整流罩 (32)4.3扩散筒 (33)5结论 (35)总结 (36)致谢 (37)参考文献 (38)1 绪 论通风机是用于输送气体的机械，从能量观点来看，是把原动机的机械能转变为气体能量的一种机械。
从气体压力升高的原理出发，主要可分为容积式、叶片式和喷射式。
其中叶片式风机可分为离心式、混流式、轴流式和横流式。
本次设计只涉及到轴流式，所以在这里也只介绍轴流式风机。
轴流式通风机已有悠久的历史，十九世纪已经应用于矿山和冶金工业上。
由于当时工业等部门水平的限制。
理论研究没有很好的开展。
这种风机的全压为98294Pa ，而效率则只达1525%。
二十世纪初期，由于航空事业的迅速发展对机翼理论进行了广泛的实验研究，其研究结果大大促进了轴流式风机的发展。
迄今，孤立叶型的升力理论和实验数据，仍然是轴流式通风机设计的主要依据之一。
从三十年代开始，随着航空发动机的日新月异，对叶栅理论又进行了大量的实验研究，其研究结果即所谓平面叶栅实验数据，是设计轴流式压缩机或高压轴流式通风计的主要依据。
今天，在这种理论的推广运用下，轴流式通风机家族成员在不断增多，本次设计的局部通风机也是它的成员之一。
目前轴流式风机，小的其叶轮直径只有100多毫米，大的直径可达20多米。
最大流量的通风机其流量可达1500万3米每小时。
风机的布置形式有立式、卧式和倾斜式三种，轴流式通风机很多是电机直联传动的。
下面就我设计的一些内容简单介绍如下。
1.1 设计任务随着矿井向深部发展，通风系统越来越显复杂化，为了确保井下各个工作面有良好的作业环境，就势必要求高风压、高效率及低噪声的局部通风机。
本次的设计任务就是矿用局部通风机，局部通风机主要用于开发新的巷道时使用，给掘进工作面供风。
1.1.1 拟定通风机设计工矿点流量Q=503/min m ，全压 p=2303Pa ，总效率 85.0=η，工作介质密度取为31.20kg m ρ=，转速750min n r =。
取值的原因：由于局部通风机是在独头巷道使用的，如前面所介绍的，风机为压入式通风，故而巷道中的流量较小，风压大，一般要求通风机的总效率大于80%，本次设计中要求85.0=η。
转速取得较高，这样可以增大风压。
1.1.2 主要内容围绕着通风机设计中涉及的任务就多了，它主要包括以下内容：（1）方案的选取本次设计的风机为对旋式轴流风机，是一种较新的结构，由于它特殊的结构，使得其性能优异，在煤矿业有很好的发展前景，所以这次局部通风机的设计，本人选择了对旋式风机结构，其中的矿用防爆对旋式通风机风机系列，其优点和结构会详细介绍。
（2）工作轮叶片在本次设计中工作轮叶片的设计既是重点，又是难点，由于工作轮叶片是风机中直接向其流传递能量的装置，所以工作轮叶片设计的好坏就直接关系到风机性能和效率的问题，从本次设计看，设计的好该风机效率可达80%以上，故在设计中应力求叶片尺寸准确，曲线圆滑；考虑到风机的防爆性能，叶片采用了铝合金；考虑到噪声，采用了叶片数较少的一种方案。
（3）工作轮轮毂工作轮轮毂是工作轮叶片的固着体，由于它的高速旋转来带动叶片的旋转从而使气流能连续不断地从进口到出口流动。
可以想象到轮毂设计的优劣，它的性能好坏将直接影响着叶片的转动情况，也就是影响着风机的效率和性能。
另外，工作轮轮毂和工作轮叶片这个组合体是风机的核心部分，只有在它的动、静平衡实验通过后才能用于安装，否则就应修正或报废。
从这点上说成功设计一台通风机是比较困难的。
本次设计中工作轮叶片和轮毂是焊成一体的，在以后章节叙述就把二者合在一块去讨论了。
（4）电动机的选择根据风机的流量、风压和转速等参数选择了小功率，防爆性电动机，即YBF系列，YBF系列电动机为轴流式风机专用的防爆电机。
电机的具体结构及尺寸会有详细介绍。
电动机为内置，其重量较小，所以设计了固定筒，先将电机塞进固定筒中，再将电机固定筒与主机壳间用支撑筋板焊接在一起，这一结构简单、可靠，在文中不再详细介绍，具体结构见总装图。
（5）集流器与整流罩集流器与整流罩通过肋板的连接构成一个整体，是组成轴流式风机的必不可少的部件，它可使气流平稳进入风机，所以避免了气体从不同方向杂乱无章地进入风机，对降低噪音和提高风机性能都有好处。
集流器设计中一般它的进口直径等于通风机直径的1.2～2.3倍，集流器形状是按照双曲线或圆弧画出的。
整流罩为半圆球形，加工工艺简单。
（6）风筒风筒设计包括内风筒和外风筒两部分，在这部分设计中主要就风筒直径（指内径）、材料、厚度及安装时要保证的间隙等方面进行了考虑，考虑到要填充吸声材料，外风筒的设计主要以内风筒的尺寸为依据。
在这次设计中主要考虑了工作轮叶片和机壳间的径向间隙，并根据径向间隙的要求，选择了叶片外缘到机壳内壁间的距离，同时也由它确定了机壳内径的大小。
工作轮叶片和机壳间的径向间隙对轴流风机的压头和效率有较大影响。
若太大效率将下降;太小会产生噪音，且可能发生工作轮叶片外缘和机壳内壁碰撞。
（7）扩散筒轴流风机的出口动压一般很大，约占全压的30%以上。
因此，必须在级的后面安置扩散筒，，以进一步提高风机静压效率。
扩散筒的结构有很多种，本次采用的是锥形扩散筒。
（8）底座风机内的电机接线一般时采用的电缆，为了便于接线和减少井下工作环境对电缆的损坏（包括砸断和挤坏电缆等）。
所以电机的出线受到了限制，通常需要把接线盒放在通风机上方或者通风机两侧。
要使这个位置固定下来就需要给风机在外壳上装底座。
安装底座还有支撑风机和稳定风机的作用，带底座的风机和不带底座的风机相比较后者还较易损坏。
另外考虑移动的方便，设计时要注意它的尺寸及形状。
本次设计的风机是一种中型局部通风机，尺寸不太大，重量较轻，所以底座材料就是用一般钢材也能满足其功能要求。
设计中选用的是等边三角钢板，该装置在制造上是焊接而成的，对它的要求很低，故而生产成本很低，制造容易，价格也便宜。
（9）法兰与密封装置法兰环的设计也是很重要的，它用于集流器、内风筒、扩散筒的连接，法兰的结构也决定了采用何种密封形式。
本次设计的风机径向尺寸较小，风压不大，故采用整体法兰，平面密封装置。
密封圈采用一般橡胶材料。
（10）消声结构轴流式通风机的噪音一般都很大，所以必须设置消声装置，本次设计中详细介绍了噪声的来源，及本次设计所采用的方法。
本次采用的是填充吸声材料的方法来降噪。
（11）设计的零件是否符合强度要求，使用的材料是否符合要求，都是需要校核的，所以在设计完主要部件后，对风叶、主轴进行了校核，计算了转子的临界转速。
1.2 对旋式轴流风机1.2.1 对旋式风机出现的背景叶轮是轴流式风机的主要工作构件，多年以来轴流式风机的技术改造，几乎都集中在叶轮上，如改变叶轮数量、增加中、后导叶片、改变叶片形状、扭曲叶片等等，但这未能从根本上大幅度提高风机改造效率，究其原因，此类措施都不能有效地减少风流在风机中的流动阻力，而两级对旋式风机，正是针对此作了改造，取得了良好的效果。
近年来，通过改进风机气动设计方法，合理的选择气动参数，如：采用宽弦长叶片、静子端弯、变几何形状静子和机匣处理己经使风机性能得到了很大改进。
进一步研究证明，使用对旋级、两个转子相反旋转(不装任何导叶)是改进风机性能最好的方法。
对旋风机和同样尺寸的有后导叶的双级风机相比可以得到更大的压力系数和更高的效率。
因而在高压通风系统中作为高压风机，对旋风机经常应用到矿山、隧道、地铁的换气风扇.锅炉鼓、引风机及矿井坑口主通风机等。
1.2.2 对旋式轴流风机的工作原理及结构对旋式轴流风机，是指前后串连两个直径、轮毂比、转速都相同，而旋转方向相反的浆叶，通常由两个电极分别驱动的一种两极轴流风机。
其优点在于：在流量相同的情况下，可以成倍地增加压强增益（风机出口的总压相对进口总压的增量），克服轴流风机总压增益相对较低的固有弱点;第一级叶轮产生的气流旋转恰好由第二级叶轮方向旋转而消除，直接产生符合出口要求的单一轴向流。
不需要任何导流片，缩短轴向尺寸，使结构变得简单。