【摘要】：通風(fēng)機(jī)是煤礦生產(chǎn)中重要的安全設(shè)備,風(fēng)量作為通風(fēng)機(jī)的主要參數(shù),其測(cè)量的準(zhǔn)確性直接影響通風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)和性能的評(píng)價(jià)。因此,研究礦井通風(fēng)機(jī)風(fēng)量測(cè)試方法和對(duì)傳統(tǒng)方法進(jìn)行有效的改進(jìn),具有重要的研究?jī)r(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。風(fēng)速法是目前礦井在用通風(fēng)機(jī)性能檢測(cè)中常用的風(fēng)量測(cè)試方法,本文以圓形風(fēng)硐為例,對(duì)風(fēng)硐內(nèi)部風(fēng)流分布規(guī)律進(jìn)行了理論分析,并采用切貝切夫法確定了測(cè)試點(diǎn)的布置方案。風(fēng)速法進(jìn)行風(fēng)量測(cè)定時(shí),需在測(cè)風(fēng)斷面上搭建傳感器固定支架,而支架會(huì)對(duì)風(fēng)硐內(nèi)部的風(fēng)流分布產(chǎn)生擾動(dòng),影響測(cè)量準(zhǔn)確性。針對(duì)這一問題,利用Fluent軟件分別建立有支架和無(wú)支架的風(fēng)硐仿真模型并進(jìn)行模擬計(jì)算,得到了這兩種情況下各測(cè)試點(diǎn)的仿真風(fēng)速值。仿真結(jié)果表明,支架引起了測(cè)風(fēng)斷面風(fēng)速值的改變,與無(wú)支架時(shí)相比風(fēng)速值的最大相對(duì)誤差為10.4%,平均相對(duì)誤差為4.4%。根據(jù)這兩種情況下的風(fēng)速仿真數(shù)據(jù),采用最小二乘法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到了在同樣的風(fēng)流入口條件下兩者速度之間的函數(shù)關(guān)系,選取擬合效果最佳的函數(shù)對(duì)支架干擾下的風(fēng)速進(jìn)行誤差補(bǔ)償。最后,根據(jù)改進(jìn)后的風(fēng)量測(cè)試方法,基于虛擬儀器技術(shù),構(gòu)建了通風(fēng)機(jī)風(fēng)量測(cè)試系統(tǒng)的硬件平臺(tái),并完成了測(cè)試軟件的設(shè)計(jì)。論文設(shè)計(jì)搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)風(fēng)量測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了靜態(tài)特性分析,對(duì)誤差補(bǔ)償函數(shù)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,并以離心式通風(fēng)機(jī)為對(duì)象對(duì)該風(fēng)量測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了功能驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該風(fēng)量的誤差補(bǔ)償算法可提高通風(fēng)機(jī)風(fēng)量測(cè)試的準(zhǔn)確性,所設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)通風(fēng)機(jī)風(fēng)量的測(cè)試。
[Abstract]:Ventilator is an important safety equipment in coal mine production. As the main parameter of ventilator, the accuracy of its measurement directly affects the evaluation of working state and performance of ventilator. Therefore, it is of great value and practical significance to study the measurement method of mine ventilator air volume and to improve the traditional method effectively. Wind velocity method is a common method of air volume measurement in mine fan performance testing at present. Taking the circular air chamber as an example, the distribution law of air flow in the air chamber is theoretically analyzed, and the layout scheme of test points is determined by using Chebechev method. When the wind speed method is used to measure the air volume, the fixed support of the sensor should be built on the wind measurement section, and the support will disturb the air flow distribution in the wind chamber and affect the accuracy of the measurement. In order to solve this problem, the simulation model of wind tunnel with and without support is established by Fluent software, and the simulated wind speed of each test point is obtained. The simulation results show that the wind velocity value of the wind profile is changed by the bracket. The maximum relative error of the wind velocity value is 10.4 and the average relative error is 4.4. According to the simulation data of wind speed in these two cases, the least square method is used to fit the data, and the functional relationship between the two velocities under the same inlet condition is obtained. The best fitting function is chosen to compensate the wind speed under the interference of the bracket. Finally, according to the improved air volume test method, based on the virtual instrument technology, the hardware platform of fan air volume test system is constructed, and the test software is designed. The paper designs and builds an experimental platform, analyzes the static characteristics of the air volume test system, simulates the error compensation function, and validates the function of the air volume test system by taking the centrifugal fan as the object. The experimental results show that the error compensation algorithm can improve the accuracy of fan air volume measurement, and the designed test system can realize the test of fan air volume.
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD441

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2325419