对旋风机轮毂比对其气动性能影响的研究.pdf

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1、第48卷第7期煤炭工程COALENGINEERINGV01．48．No．7doi：10．11799／ce201607032对旋风机轮毂比对其气动性能影响的研究李胜1’2，寇子明1,2，李婷1’2(1．太原理工大学机械工程学院，山西太原030024；2．山西省矿山流体控制工程技术研究中心，山西太原030024)摘要：运用FLUENT软件对动力外置式对旋风机进行数值模拟，分析其内部流场变化情况，并对该类型对旋风机在不同轮毂比下的流场进行了模拟和分析，通过对比分析得出轮毂比对动力外置式对旋风机的压力、流量、效率等气动性能参数的影响．为对旋风机的优化设计提供相关参考。关键词：轮毂比

2、；动力外置；对旋风机；气动性能；数值模拟中图分类号：TD722文献标识码：A文章编号：167卜0959(2016)07—0104．03Influenceofhub—‘tipratioonaerodynamicperformanceofcounter。。rotatingfanLIShen91”。KOUZi—min91一，LITin91‘2(1．CollegeofMechanicalEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China；2．ShanxiProvincialEngineeringLaborato

3、ryforMinesFluidControl，Taiyuan030024，China)Abstract：Numericalsimulationofcounter—rotatingfanwithexternalmotorisperformedwithFLUENTsoftware，thevariationconditionsofinnerflowfieldareanalyzed．Flowfieldofthecounter—rotatingfanissimulatedandanalyzedunderdifferenthub—tipratio，theinfluenceofhub—t

4、ipratioonaerodynamicparametersofcounter—rotatingfanwithexternalmotorareobtainedfromdetailcomparisonsandanalysis，suchastotalpressure，mass—flow，efficiency．Keywords：hub—tipratio；externalmotor；counter—rotatingfan；aerodynamicparameter；numericalsimulation近年来，对旋风机因具有结构紧凑，风压高，反风性能好等诸多优点，而被广泛地应用于矿井

5、通风⋯。对旋风机作为一种以叶轮对空气流体做功，将转动的机械能转化为空气动能，叶轮作为其中的关键元件，其叶片径向间隙、安装角、轮毂比等设计参数的选择对风机运行时的气动特性会产生很大的影响121。传统形式的对旋风机基本都是将驱动电机放置于通风机的风筒内部，轮毂径向尺寸通常以电机外形尺寸为下限，因此关于小轮毂比对于对旋风机性能影响的研究很少。针对驱动电机置于风筒外部的动力外置式对旋风机，通过采用计算流体力学(CFD)仿真分析软件FLUENT对该类型对旋风机内部的三维全流场进行数值模拟，通过对比分析相关模拟仿真结果，研究小轮毂比对动力外置式对旋风机的风量、风压及叶轮效率等风机的关键

6、气动特性参数的影响。1计算模型的建立1．1计算模型及研究算例本文所选用的模型为动力外置式FBDN08．0弯掠组合型矿用防爆对旋风机，该款动力外置式对旋风机的结构布局，如图1所示，通过对旋风机的实物测绘而得出各零部件的外形尺寸，将风筒内部元件简化为一体式，运用三维绘图软件SolidWorks建立简化的风机三维实体模型，如图2所示。变速箱一图1动力外置式对旋风机结构对旋风机主要设计参数见表l。对旋风机的叶片设计采用等环量设计法，选用CLARK翼型。建立模型时分别采用了5种不同的研究算例，见表2。收稿日期：2015-08—17作者简介：李胜(1987一)，男，湖南邵阳人，硕士，研

7、究方向：通风机流体力学，E-mail：lishen95670@163．corn。引用格式：李胜，寇子明，李婷．对旋风机轮毂比对其气动性能影响的研究[J]．煤炭工程，2016，48(7)：104—106．1042016年第7期煤炭工程：乡∑3图2对旋风机实体模型表1对旋风机主要参数轮毂比0．500．540．570．60．63轮毂直秽mm400432456480504所设计的5种对旋风机一级叶轮均为13个叶片．二级叶轮均为11个叶片。叶轮外缘与风筒的单边间隙为叶高的1％，但是必须大于或等于1．5mm，因此取值为2ram