發(fā)布時間：2020-04-22 18:03

【摘要】：對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)由前后兩個結(jié)構(gòu)相同的風(fēng)機(jī)單元軸向串聯(lián)而成,每個風(fēng)機(jī)單元內(nèi)部均有單獨的葉輪驅(qū)動電機(jī)和葉片角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),因其風(fēng)量大、風(fēng)壓高和性能調(diào)節(jié)范圍寬等優(yōu)點被廣泛用于煤礦、地鐵、建筑等領(lǐng)域中。對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)可通過調(diào)節(jié)前級、后級的葉輪轉(zhuǎn)速、葉片安裝角共四個自由參數(shù),實現(xiàn)改變風(fēng)機(jī)運行狀態(tài)、在多種工況下高效運行的目的。研究各運行參數(shù)對風(fēng)機(jī)性能的影響,探究風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場特性,對提高風(fēng)機(jī)氣動性能和拓寬高效穩(wěn)定工作范圍具有重要的意義。本論文以合作企業(yè)提供的DTF-20型對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)為研究對象,通過數(shù)值模擬的方法研究分析了內(nèi)部干涉、不同轉(zhuǎn)速匹配、不同后級葉片安裝角以及機(jī)匣處理條件下的風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場特性。本論文的主要研究內(nèi)容和成果由以下四個部分組成:(1)研究了對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)靜葉-動葉和動葉-靜葉間隙流動干涉規(guī)律。研究結(jié)果表明:前級靜葉-動葉間的勢流干涉從葉頂逐漸向葉根發(fā)展,只有在靠近靜葉處呈現(xiàn)出較弱的靜葉尾跡干涉效應(yīng);后級動葉-靜葉間隙流場不僅受后級葉輪尾跡干涉的影響,還受到前級靜葉與動葉疊加的尾跡影響。(2)研究了轉(zhuǎn)速匹配對對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)氣動性能的影響。研究結(jié)果表明:在全流量工況下,差額轉(zhuǎn)速匹配時風(fēng)機(jī)的靜壓效率較為接近,有利于風(fēng)機(jī)在小流量工況下高效運行。前級高轉(zhuǎn)速、后級低轉(zhuǎn)速有利于提高對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)整機(jī)的靜壓升,同時改善氣體在葉根區(qū)域的流動能力。(3)研究了后級動葉安裝角對對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)氣動性能的影響。通過固定前級葉片安裝角,對后級風(fēng)機(jī)葉片在三種不同安裝角時進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。研究結(jié)果表明:在小流量工況下,較小的安裝角可以提高風(fēng)機(jī)效率,同時擴(kuò)大失速裕度;在大流量工況下,較大安裝角下的風(fēng)機(jī)氣動性能更好,同時可以拓寬風(fēng)機(jī)高效運行范圍。(4)研究了前級和后級機(jī)匣處理對對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)氣動性能的影響。研究結(jié)果表明:前級機(jī)匣處理對風(fēng)機(jī)氣動性能影響較大。在小流量工況下,前級機(jī)匣處理能改善后級葉輪電機(jī)的負(fù)載,有效提高風(fēng)機(jī)靜壓效率,擴(kuò)大失速裕度,同時拓寬風(fēng)機(jī)整機(jī)的穩(wěn)定工作范圍。
【圖文】：

浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)流場特研究及第二章 對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)的介紹與數(shù)值模擬基礎(chǔ)理論2.1 對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)簡介對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)是由前后兩個結(jié)構(gòu)相同的風(fēng)機(jī)單元軸向串聯(lián)而成，每個機(jī)單元內(nèi)部均有單獨的葉輪驅(qū)動電機(jī)和葉片角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，因其通風(fēng)量大、壓力高以及能調(diào)節(jié)范圍廣等優(yōu)點而被廣泛用于煤礦、地鐵、建筑等領(lǐng)域中。本文研究的對旋式動葉調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)葉輪葉片采用板型葉片，由變頻調(diào)速專用三相異步電機(jī)驅(qū)動（電機(jī)主要參見表 2.1）。圖 2.1 展示的是對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)單元結(jié)構(gòu)示意圖。一臺對式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)由兩個結(jié)構(gòu)相同的風(fēng)機(jī)單元組成，其中每個風(fēng)機(jī)單元主要由外筒內(nèi)筒、葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、可調(diào)葉輪、擴(kuò)散筒和驅(qū)動電機(jī)六部分組成。

浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)流場特研究及分析斷地對風(fēng)機(jī)進(jìn)行氣動性能測試和改進(jìn)，已達(dá)到合格的要求，其測試裝置如圖 2.3 所示。圖2.4 為對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)葉片角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。表 2.2 對旋式動葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)參數(shù)前級參數(shù) 數(shù)值 后級參數(shù) 數(shù)值 整機(jī)參數(shù) 數(shù)值葉輪動葉數(shù)目 12 葉輪動葉數(shù)目 12 外筒直徑（mm） 2020動葉安裝角調(diào)節(jié)范圍（°） -5～5 動葉安裝角調(diào)節(jié)范圍（°） -5～5 葉輪直徑（mm） 2000輪轂直徑（mm） 900 輪轂直徑（mm） 900 設(shè)轉(zhuǎn)速（r/min） 560動葉葉根弦長（mm） 188.59 動葉葉根弦長（mm） 166.65 設(shè)計流量（m^3/h） 270000動葉葉頂弦長（mm） 286.15 動葉葉頂弦長（mm） 194.87 設(shè)計效率（%） 83動葉厚度 板型（mm） 4 動葉厚度 板型（mm） 4 設(shè)計風(fēng)壓（pa） 1200
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH432.1

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本文編號：2636787