单电机叶片可调对旋风机设计研究
发布时间：2023-12-24 12:10
随着煤矿开采技术的不断发展,煤矿巷道的掘进距离在不断增加,而在巷道通风过程中,巷道通风所需风量、风压与巷道距离成正比,这就导致煤矿局部对旋通风机在通风时存在风量、风压与通风距离不匹配的问题:在短距离通风时风量过大、能耗浪费严重,容易吹起煤尘造成二次污染;在远距离通风时,对旋风机一级电机未充分利用、二级电机容易过载。因此,本文在对局部通风系统运行特性研究的基础上,提出了一种单电机叶片可调对旋风机方案并对其结构进行了优化,建立了风机的仿真模型,对风机关键部件进行了仿真与试验研究。首先,对某巷道进行了通风阻力的计算,并通过B型(压入式)风管试验装置采集了FBD No8.0型风机在不同通风阻力下的试验数据,得出了风机风量、风压、轴功率以及效率随通风距离变化的曲线。以FBD No8.0型对旋风机试验数据为基础,对某巷道局部通风系统在03000 m整个通风过程下的恒转速通风、单双级切换通风、变频通风三种通风方式的运行特性进行了研究,结果表明:单双级切换通风比恒转速通风节能5%左右,变频通风比恒转速通风节能30%。之后,在煤矿局部通风运行特性研究的基础上,提出了单电机叶片可调对...
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 对旋轴流风机性能研究
1.2.2 对旋风机叶片角度及变频调节研究
1.3 课题研究内容及技术路线
第二章 煤矿局部通风系统运行特性研究
2.1 测试平台节流器开度与巷道通风阻力的关系
2.1.1 煤矿局部通风系统风阻特性
2.1.2 风机B型测试平台简介
2.1.3 节流器开度与巷道风阻的关系
2.2 恒转速通风及单双电机切换通风运行特性研究
2.2.1 恒转速通风运行特性研究
2.2.2 单双电机切换通风运行特性研究
2.3 变频调节通风运行特性研究
2.3.1 转速与最大通风距离的关系
2.3.2 变频调节通风运行特性
2.4 本章小结
第三章 单电机叶片可调对旋风机方案及仿真模型的建立
3.1 单电机叶片可调对旋风机方案
3.1.1 单电机叶片可调对旋风机组成
3.1.2 叶片可调叶轮
3.2 叶片角度调节机构
3.2.1 组成及工作原理
3.2.2 风叶转动装置
3.2.3 驱动装置
3.2.4 液压系统
3.3 仿真模型验证
3.3.1 弯掠组合叶片逆向建模
3.3.2 仿真模型的建立及网格的划分
3.3.3 网格无关性检验与模型试验验证
3.4 本章小结
第四章 单电机叶片可调对旋风机集流器性能研究
4.1 集流器圆弧半径对风机性能的影响
4.1.1 风机入口模拟风室的建立
4.1.2 圆弧半径对风机压力的影响
4.1.3 圆弧半径对风机效率的影响
4.1.4 圆弧半径对风机轴功率的影响
4.1.5 圆弧半径对风机内流场的影响
4.2 集流器长度对风机性能的影响
4.2.1 集流器长度对风机压力性能的影响
4.2.2 集流器长度对风机效率的影响
4.3 集流器与风筒连接处的角度对风机性能的影响
4.3.1 集流器角度对风机压力的影响
4.3.2 集流器角度对风机效率的影响
4.4 本章小结
第五章 单电机叶片可调对旋风机整流罩及扩压器性能研究
5.1 单电机叶片可调对旋风机整流罩性能分析
5.1.1 整流罩对风机性能的影响
5.1.2 整流罩对风机内流场的影响
5.1.3 整流罩与集流器的耦合作用
5.2 单电机叶片可调对旋风机扩压器性能分析
5.2.1 扩压器对风机性能的影响
5.2.2 扩压器扩散角的定义
5.2.3 扩压器扩散角对风机性能的影响
5.3 扩散角对风机内流场的影响
5.3.1 静压分析
5.3.2 流线分析
5.3.3 湍动能分析
5.4 本章小结
第六章 单电机叶片可调对旋风机关键部件试验研究
6.1 叶片角度调节机构模态试验
6.1.1 模态测试流程
6.1.2 叶片角度调节机构驱动装置的自由模态
6.1.3 叶片角度调节机构驱动装置工作模态
6.2 叶片角度调节机构液压性能试验
6.2.1 试验方案
6.2.2 试验结果分析
6.3 叶片可调叶轮动平衡试验
6.3.1 叶片可调叶轮平衡方式的选择
6.3.2 叶片可调叶轮动平衡理论计算
6.3.3 叶片可调叶轮动平衡试验分析
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与的项目
本文编号：3874483
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 对旋轴流风机性能研究
1.2.2 对旋风机叶片角度及变频调节研究
1.3 课题研究内容及技术路线
第二章 煤矿局部通风系统运行特性研究
2.1 测试平台节流器开度与巷道通风阻力的关系
2.1.1 煤矿局部通风系统风阻特性
2.1.2 风机B型测试平台简介
2.1.3 节流器开度与巷道风阻的关系
2.2 恒转速通风及单双电机切换通风运行特性研究
2.2.1 恒转速通风运行特性研究
2.2.2 单双电机切换通风运行特性研究
2.3 变频调节通风运行特性研究
2.3.1 转速与最大通风距离的关系
2.3.2 变频调节通风运行特性
2.4 本章小结
第三章 单电机叶片可调对旋风机方案及仿真模型的建立
3.1 单电机叶片可调对旋风机方案
3.1.1 单电机叶片可调对旋风机组成
3.1.2 叶片可调叶轮
3.2 叶片角度调节机构
3.2.1 组成及工作原理
3.2.2 风叶转动装置
3.2.3 驱动装置
3.2.4 液压系统
3.3 仿真模型验证
3.3.1 弯掠组合叶片逆向建模
3.3.2 仿真模型的建立及网格的划分
3.3.3 网格无关性检验与模型试验验证
3.4 本章小结
第四章 单电机叶片可调对旋风机集流器性能研究
4.1 集流器圆弧半径对风机性能的影响
4.1.1 风机入口模拟风室的建立
4.1.2 圆弧半径对风机压力的影响
4.1.3 圆弧半径对风机效率的影响
4.1.4 圆弧半径对风机轴功率的影响
4.1.5 圆弧半径对风机内流场的影响
4.2 集流器长度对风机性能的影响
4.2.1 集流器长度对风机压力性能的影响
4.2.2 集流器长度对风机效率的影响
4.3 集流器与风筒连接处的角度对风机性能的影响
4.3.1 集流器角度对风机压力的影响
4.3.2 集流器角度对风机效率的影响
4.4 本章小结
第五章 单电机叶片可调对旋风机整流罩及扩压器性能研究
5.1 单电机叶片可调对旋风机整流罩性能分析
5.1.1 整流罩对风机性能的影响
5.1.2 整流罩对风机内流场的影响
5.1.3 整流罩与集流器的耦合作用
5.2 单电机叶片可调对旋风机扩压器性能分析
5.2.1 扩压器对风机性能的影响
5.2.2 扩压器扩散角的定义
5.2.3 扩压器扩散角对风机性能的影响
5.3 扩散角对风机内流场的影响
5.3.1 静压分析
5.3.2 流线分析
5.3.3 湍动能分析
5.4 本章小结
第六章 单电机叶片可调对旋风机关键部件试验研究
6.1 叶片角度调节机构模态试验
6.1.1 模态测试流程
6.1.2 叶片角度调节机构驱动装置的自由模态
6.1.3 叶片角度调节机构驱动装置工作模态
6.2 叶片角度调节机构液压性能试验
6.2.1 试验方案
6.2.2 试验结果分析
6.3 叶片可调叶轮动平衡试验
6.3.1 叶片可调叶轮平衡方式的选择
6.3.2 叶片可调叶轮动平衡理论计算
6.3.3 叶片可调叶轮动平衡试验分析
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与的项目
本文编号：3874483
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/3874483.html