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主營(yíng)產(chǎn)品: 通風(fēng)機(jī)
熱風(fēng)爐通風(fēng)機(jī)批發(fā)-冠熙風(fēng)機(jī)-小型通風(fēng)機(jī)
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李海偉
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山東省濰坊市
主營(yíng)產(chǎn)品
通風(fēng)機(jī)進(jìn)氣箱出口處(葉輪進(jìn)口處)水平橫向截面速度的矢量圖及云圖,從圖中可以看出,雖然其出口幾何結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的,然而在出口處其流速為不均勻分布,靠進(jìn)氣方向處流速較高,被進(jìn)氣方向速度較低,氣流經(jīng)彎頭轉(zhuǎn)彎后,流速分布比較紊亂,從而使得進(jìn)入風(fēng)機(jī)葉輪的流速不均勻,與文獻(xiàn)的研究結(jié)果一致,這是導(dǎo)致離心風(fēng)機(jī)效率低的原因之一。
進(jìn)氣箱內(nèi)的流動(dòng)損失
進(jìn)氣箱的流動(dòng)損失可以通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算分析,為理論研究提供參考,其大小為進(jìn)氣箱出口截面的動(dòng)壓乘以損失系數(shù)。由于進(jìn)氣箱出口速度大致與葉輪的進(jìn)口速度一樣。
進(jìn)氣箱對(duì)離心風(fēng)機(jī)性能的影響可知在進(jìn)氣箱出口與通風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)口處存在渦旋現(xiàn)象,研究中發(fā)現(xiàn)該渦旋與流量大小有關(guān),在大流量區(qū)渦旋不明顯,且位于進(jìn)氣箱側(cè)的葉輪葉套的進(jìn)口處,隨著流量的減小,渦旋形狀更加的明顯,并向進(jìn)氣箱出口方向B側(cè)偏移??梢钥闯觯硷L(fēng)機(jī)葉輪流道內(nèi)靠近出口處形成渦旋,主要原因是葉片出口附近存在較為嚴(yán)重的邊界層分離現(xiàn)象。通風(fēng)機(jī)葉片表面存在附面層,隨著葉輪旋轉(zhuǎn),吸力面和壓力面附面層的結(jié)構(gòu)和形態(tài)是不同的。
通風(fēng)機(jī)葉片吸力側(cè)形成的低能流積聚的“尾跡區(qū)”,形成“射流-尾流”結(jié)構(gòu)。加進(jìn)氣箱后,風(fēng)機(jī)葉輪尾緣處的“尾跡-射流”更加的嚴(yán)重,風(fēng)機(jī)模型尾跡區(qū)占了比較大的空間,減少了風(fēng)機(jī)流道有效面積。在小流量區(qū),風(fēng)機(jī)內(nèi)部的流場(chǎng)分布發(fā)生偏心現(xiàn)象(C 處),葉輪流道E 側(cè),氣體比較充實(shí),葉輪流道F 側(cè)氣體分布較差,與原始風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)分布相比,其通風(fēng)機(jī)葉輪流道的充盈性差。離心風(fēng)機(jī)的效率曲線如圖6,無(wú)進(jìn)氣箱情況下在流量為2.82kg/s,壓力為3 106.23Pa 時(shí),達(dá)到較率68.64%;加進(jìn)氣箱后在流量為1.68kg/s,壓力為2 775.54Pa,達(dá)到較率59.45%,通過(guò)與原始風(fēng)機(jī)對(duì)比可知,加進(jìn)氣箱后其較率降低8.19%。同樣由圖6 效率曲線對(duì)比圖可知,加進(jìn)氣箱后風(fēng)機(jī)整體效率降低,與原始通風(fēng)機(jī)相比其區(qū)域比較窄,縮短了工作區(qū)域,且加進(jìn)氣箱后較優(yōu)工況點(diǎn)向小流量區(qū)偏移。加進(jìn)氣箱后,離心風(fēng)機(jī)的全開(kāi)流量降低,與無(wú)進(jìn)氣箱相比,流量降低了16.9%。由圖7 可知,加進(jìn)氣箱不僅降低了風(fēng)機(jī)的全開(kāi)流量,其全壓也有所減少。風(fēng)機(jī)性能測(cè)試采用C 型試驗(yàn)裝置對(duì)帶進(jìn)氣箱的離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了性能測(cè)試,測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)按GB/T 1236-2017《工業(yè)通風(fēng)機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)道進(jìn)行性能實(shí)驗(yàn)》執(zhí)行。
1)通風(fēng)機(jī)在進(jìn)氣箱出口與葉輪進(jìn)口處有渦旋產(chǎn)生,其位置與流量大小相關(guān),渦旋的存在導(dǎo)致葉輪流道發(fā)生了堵塞,是離心風(fēng)機(jī)效率降低的原因之一。
2)加進(jìn)氣箱后,風(fēng)機(jī)葉輪尾緣的“尾跡-射流”現(xiàn)象更加的嚴(yán)重,且在小流量區(qū)風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)存在偏心現(xiàn)象。
3)加進(jìn)氣箱后通風(fēng)機(jī)不僅效率有所降低,其全開(kāi)流量與壓力與無(wú)進(jìn)氣箱相比也有所下降,加進(jìn)氣箱后離心風(fēng)機(jī)較優(yōu)工況點(diǎn)向小流量區(qū)偏移,進(jìn)氣箱內(nèi)部流場(chǎng)的復(fù)雜性以及出口速度的不均勻性對(duì)風(fēng)機(jī)內(nèi)部的流場(chǎng)分布產(chǎn)生了影響。
4)相比于無(wú)進(jìn)氣箱的情況下,加進(jìn)氣箱后,風(fēng)機(jī)隨流量的增加,噪聲提升的更快,且在大流量區(qū)明顯高于不帶進(jìn)氣箱的噪聲。
5)與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果對(duì)比分析,結(jié)果表明采用數(shù)值模擬研究風(fēng)機(jī)性能是可行的。
為了提高掘進(jìn)工作面離心風(fēng)機(jī)導(dǎo)流效果, 提出對(duì)通風(fēng)機(jī)圓弧形集流器加米字支撐架改造。通過(guò)建立離心風(fēng)機(jī)幾何模型和數(shù)值模型,并施加邊界條件,利用Fluent 軟件對(duì)加米字圓弧集流器和普通圓弧集流器離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了整機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬, 采用Tecplot 軟件進(jìn)行后處理,顯示同流量下離心風(fēng)機(jī)的壓力云圖。