在總結(jié)以往研究經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，以鼓風(fēng)機(jī)為研究對象，利用NUMECA軟件對不同的葉片開槽方案進(jìn)行了模擬，比較了不同方案下的風(fēng)機(jī)性能優(yōu)化，并結(jié)合分布確定了葉片開槽的較佳參數(shù)。葉輪內(nèi)部流場。本文對鼓風(fēng)機(jī)原葉輪開槽前的內(nèi)部流場進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明，風(fēng)扇葉片通道的吸力面發(fā)生了邊界層分離，形成了一個較大的渦流區(qū)。后半段通道內(nèi)，吸力面邊界層分離較為嚴(yán)重，高速氣流占整個通道寬度的65%左右。因此，可以通過在容易發(fā)生邊界層分離的葉片端部開一個小間隙來防止邊界層分離的產(chǎn)生和發(fā)展，從而使流經(jīng)該間隙的部分流體能夠吹走吸入面出口附近的流體。以往的研究表明，狹縫的大小對氣流有很大的影響，但在粉塵環(huán)境中，狹縫過?。íM縫寬度約為2 mm）可能會被堵塞而失去其功能，這限制了該技術(shù)在實際中的應(yīng)用。因此，為了確保鼓風(fēng)機(jī)不發(fā)生堵塞，開口處有足夠的間隙?？紤]到工程實踐中操作的方便性，用A的變化來表示縫的位置，用B的變化來控制縫角的大小。比較采用A/C（c為葉片弦長）與B/C的無量綱形式。本文采用N-S方程和SSTK-U湍流模型計算了鼓風(fēng)機(jī)在不同工況下的穩(wěn)態(tài)，并根據(jù)公式計算了設(shè)計工況下離心風(fēng)機(jī)的壓力、軸功率和效率。在計算和優(yōu)化槽位和槽角時，采用了固定一個比例和調(diào)整另一個比例的方法。

離心風(fēng)機(jī)及內(nèi)部三維流場的計算辦法

依據(jù)作業(yè)原理的不同風(fēng)機(jī)能夠分為容積式、葉片式和噴射式三種。其間葉片式風(fēng)機(jī)首要有離心式、混流式、軸流式和橫流式四種，其間使用醉廣泛的即為離心式風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)葉輪中的氣體流面簡直與葉輪的滾動軸面筆直。其葉輪滾動所發(fā)生的離心力為離心風(fēng)機(jī)壓強(qiáng)升的首要來歷，而且在葉輪內(nèi)部由離心力發(fā)生的壓強(qiáng)升要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體相對速度改動而發(fā)生的壓強(qiáng)升，而且選用增大風(fēng)機(jī)的葉輪寬度增大風(fēng)機(jī)流量的辦法，往往導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的功率下降，因而離心風(fēng)機(jī)一般適用于高壓、小流量的場合。下面臨其功能參數(shù)、結(jié)構(gòu)特色和內(nèi)部丟失等進(jìn)行具體介紹。最后根據(jù)試驗后的實測數(shù)據(jù)，確定了引風(fēng)機(jī)和電動機(jī)的選型設(shè)計，包括風(fēng)機(jī)設(shè)計參數(shù)。

離心風(fēng)機(jī)的壓力

鼓風(fēng)機(jī)的靜壓和全壓靜壓sp為氣體對平行于氣流的物體外表效果的壓力，它一般是經(jīng)過筆直于物體外表的孔來進(jìn)行丈量。

通風(fēng)機(jī)的功能曲線通風(fēng)機(jī)的全壓t FP、功率P、功率η等功能參數(shù)隨通風(fēng)機(jī)的流量Q改變的聯(lián)系曲線，稱為通風(fēng)機(jī)的功能曲線。依據(jù)通風(fēng)機(jī)的功能曲線，不只能夠查驗計算參數(shù)與實測參數(shù)之間的共同程度，還能夠斷定通風(fēng)機(jī)的適應(yīng)性。在得到風(fēng)機(jī)性能參數(shù)的數(shù)值結(jié)果后，將不同工況下數(shù)值結(jié)果的誤差值與樣機(jī)原始測量結(jié)果進(jìn)行了比較。例如當(dāng)通風(fēng)機(jī)的功率特性曲線較平整時，此刻風(fēng)機(jī)的搞效區(qū)較大，在變工況時通風(fēng)機(jī)仍能夠在搞效的工況點小作業(yè)，此刻能夠認(rèn)為該風(fēng)機(jī)的適應(yīng)性較好。

鼓風(fēng)機(jī)模型訓(xùn)練完成后，將測試數(shù)據(jù)應(yīng)用到所建立的模型中，驗證模型的有效性。如果所建立的鼓風(fēng)機(jī)模型滿足建模的停止條件，則應(yīng)用該模型。如果建立的模型不能滿足建模的停止條件，則需要收集更多的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練。本文選取RBF核函數(shù)作為LSSVM的核函數(shù)。通過網(wǎng)格搜索方法得到核參數(shù)。煤礦主通風(fēng)機(jī)采用離心風(fēng)機(jī)。本文以離心風(fēng)機(jī)為研究對象。采用LSSVM算法建立了風(fēng)機(jī)性能預(yù)測模型，驗證了該方法的有效性。鼓風(fēng)機(jī)模型培訓(xùn)和測試樣本從現(xiàn)場分布式控制系統(tǒng)中獲得。鼓風(fēng)機(jī)采用SolidWorks三維建模軟件對斜通道離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了三維建模，對整個離心風(fēng)機(jī)進(jìn)行了建模。采用lhs法，從離心風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運行區(qū)選取100組數(shù)據(jù)進(jìn)行模型培訓(xùn)，選擇50組試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行模型驗證，模型培訓(xùn)的停止條件為rmse<0.05。鼓風(fēng)機(jī)利用MATLAB實現(xiàn)了上述模型。圖3顯示了具有不同訓(xùn)練樣本數(shù)的預(yù)測模型的RMSE。從圖3可以看出，隨著訓(xùn)練樣本的增加，預(yù)測模型的RMSE值不斷下降，最終趨于穩(wěn)定。當(dāng)訓(xùn)練樣本數(shù)為30時，模型滿足訓(xùn)練停止條件。當(dāng)模型滿足停止條件時，即使使用30個訓(xùn)練樣本，模型的預(yù)測值也與實際值進(jìn)行比較。由圖4可以看出，該模型能較好地預(yù)測離心風(fēng)機(jī)的出力，預(yù)測值與實際數(shù)據(jù)吻合較好。