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主營(yíng)產(chǎn)品: 通風(fēng)機(jī)
高溫通風(fēng)機(jī)-冠熙風(fēng)機(jī)-小型通風(fēng)機(jī)批發(fā)
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聯(lián)系人
李海偉
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經(jīng)營(yíng)模式
生產(chǎn)加工
所在地區(qū)
山東省濰坊市
主營(yíng)產(chǎn)品
通風(fēng)機(jī)是廣泛應(yīng)用的一種機(jī)械,它的工作原理是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成氣體的壓力能,進(jìn)而排送氣體,在建筑業(yè)、鋼鐵業(yè)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域都有應(yīng)用。金屬葉輪是離心風(fēng)機(jī)的重要組成部分,對(duì)于離心風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行和性能起著決定作用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及技術(shù)的發(fā)展,老舊的離心風(fēng)機(jī)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的需要。因此,對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化成為了人們廣泛關(guān)注的問(wèn)題。離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)金屬葉輪的穩(wěn)定運(yùn)行起著重要的推動(dòng)作用。
本文通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行影響進(jìn)行研究,主要通過(guò)各部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)離心風(fēng)機(jī)金屬葉輪穩(wěn)定運(yùn)行的作用作簡(jiǎn)要分析,以達(dá)到為保證金屬風(fēng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行提供理論支持的目的。離心風(fēng)機(jī)和金屬葉輪互相影響,互為補(bǔ)充。金屬葉輪是離心風(fēng)機(jī)的重要組成部分,在一定程度上決定著離心風(fēng)機(jī)的性能。同時(shí),離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化又促進(jìn)了葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行。離心風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于鍋爐引風(fēng)、中央空調(diào)系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域,為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的便利。然而離心風(fēng)機(jī)也會(huì)造成大量的能源消耗,必須實(shí)現(xiàn)對(duì)離心風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,以保證金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行,達(dá)到節(jié)約能源的目的。
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。
幾何模型建立與網(wǎng)格劃分
計(jì)算模型采用掘進(jìn)工作面4-72-5.6A 防爆防腐蝕的離心式通風(fēng)機(jī),其主要參數(shù):電機(jī)功率22 kW,轉(zhuǎn)速2 930 r/min,流量10 122~25 736 m3/h,全壓4 152~2 330 Pa。其主要由進(jìn)風(fēng)口、集流器、葉輪和蝸殼組成。
通風(fēng)機(jī)集流器中添加了米字形結(jié)構(gòu)與環(huán)形擋環(huán)。風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且葉片外形不規(guī)則,因此生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格比較困難,相反非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格適應(yīng)能力強(qiáng),在處理復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)有利于網(wǎng)格的自適應(yīng)。
因此通風(fēng)機(jī)采用四面體非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。使用ANSYS 軟件中的CFD 軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分,加米字形集流器模型網(wǎng)格數(shù)1 072 503,網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)184 910;普通圓弧形模型網(wǎng)格數(shù)1 296 832,網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)223 847。以離心風(fēng)機(jī)在掘進(jìn)工作面環(huán)境下的運(yùn)行工況為依據(jù),進(jìn)行通風(fēng)機(jī)參數(shù)設(shè)置:流量取22 806.54 m3/h,流速取6.335 15 m/s, 質(zhì)量流量取7.491 3 kg/s。把Pro/E 建立的幾何模型導(dǎo)入Fluent 中并對(duì)幾何模型的邊界條件計(jì)算參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。其中入口類型采用速度進(jìn)口,出口設(shè)為壓力邊界條件,本計(jì)算采用的樣機(jī)是礦用式離心風(fēng)機(jī), 出口靜壓可以近似為0,蝸殼內(nèi)壁及葉輪壁面粗糙度均取0.5,集流器、葉輪、蝸殼等各流體區(qū)域結(jié)合處的公共面采用interface邊界類型面, 將葉片的壓力面和吸力面以及葉輪前盤(pán)、后盤(pán)和轉(zhuǎn)軸的內(nèi)外表面一起定義為旋轉(zhuǎn)壁面。環(huán)境壓力為101 325 Pa,取粉塵流體密度ρ=1.225 kg/m3。計(jì)算時(shí)采用SIMPLE 壓力速度耦合方法進(jìn)行。