对旋风机变转速下内部流场及叶轮静力特性研究

发布时间：2017-10-29 01:07

  本文关键词：对旋风机变转速下内部流场及叶轮静力特性研究

  更多相关文章： 对旋风机 数值模拟 二级叶轮 静力特性

【摘要】：对旋风机是流体机械的一种,被大量采用到能源开采、地下作业和交通运输等环境恶劣区域。由于流体力学理论的成熟以及流体方面的软件日渐完善,使得人们对对旋风机在强度、效率和气动性能等方面的研究日益深入,对旋风机中的机械结构,流场流量、匹配转速等因素都影响着其工作的性能。本文通过流体力学软件对对旋风机进行数值模拟仿真,得到不同流量下和二级叶轮转速不同时的风机性能,运用力学软件对两级叶轮的叶片进行模拟计算,获得叶片的静力特性,为风机可靠、高效率工作提出数据支持。首先,叙述了对旋风机的结构、性能参数、工作原理,并依靠FBD5.0/2×7.5型号的矿用轴流对旋风机为蓝本,应用Solid Works软件与流体软件Fluent的前处理Gambit建立风机三维全流域的模型,设定符合实际的边界条件,进行剖分。其次,将已经建成的模型在流体动力学软件中进行数值计算,分析第Ⅱ级叶轮转速变化下的风机的性能,得到风机的静压变化以及静压效率特点,第Ⅰ、Ⅱ级叶轮所受的风压的强弱,流体轨迹的变化,从而综合分析出第Ⅱ级叶轮转速变化时的风机性能。最后,使用软件Ansys Workbench对风机的两个叶轮进行流固耦合分析,将流体软件Fluent和软件Ansys Workbench中的结构应力模块Static Structural相应用,从而分析出了叶轮的叶片在几种不相同工况下和变转速条件下的形变趋势和应力大小。
【关键词】：对旋风机 数值模拟 二级叶轮 静力特性
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH432.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 概述10-11
• 1.2 课题研究的背景和目的11-12
• 1.3 国内外对旋风机研究历史和现状12-14
• 1.4 本文课题来源与主要研究的内容14-16
• 第2章 对旋风机性能试验和结构原理及模型建立16-28
• 2.1 对旋风机的结构特点16-18
• 2.2 运行的工作原理18-21
• 2.3 对旋风机的性能实验21-22
• 2.4 对旋风机参数的确定22-25
• 2.5 对旋风机的流体方程25
• 2.6 对旋风机的物理模型25-27
• 2.6.1 叶轮建模26
• 2.6.2 风机整体建模26-27
• 2.7 本章小结27-28
• 第3章 两级转速不同时对旋风机的性能仿真28-52
• 3.1 数值仿真的计算流程28-29
• 3.2 网格的剖分29-31
• 3.3 基本假设和边界条件31
• 3.4 仿真后的结果及分析31-51
• 3.5 本章小结51-52
• 第4章 对旋风机叶轮静力分析52-74
• 4.1 Ansys workbench与流固耦合的概述52-53
• 4.2 建模与仿真计算53-54
• 4.3 静力的结果分析54-72
• 4.4 本章小结72-74
• 结论74-75
• 参考文献75-79
• 攻读硕士学位期间所发表的学术成果79-80
• 致谢80

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙迎浩;赵旭;高深;杨光;;轴流风机气动性能与气动噪声的模拟和实验研究[J];风机技术;2015年05期

2 洪开荣;;我国隧道及地下工程发展现状与展望[J];隧道建设;2015年02期

3 叶学民;李鹏敏;李春曦;;叶顶开槽对轴流风机性能影响的数值研究[J];中国电机工程学报;2015年03期

4 梁齐文;杨波;;进口速度畸变对轴流风机性能影响的全周数值研究[J];流体机械;2014年12期

5 孙升林;吴国强;曹代勇;宁树正;乔军伟;朱华雄;韩亮;朱世飞;苗琦;周兢;刘亢;李聪聪;陈寒勇;蔡旭梅;;煤系矿产资源及其发展趋势[J];中国煤炭地质;2014年11期

6 卞庆飞;李意民;马丽娜;;基于有限元的对旋式通风机二级叶片的瞬态受力模拟分析[J];矿山机械;2014年07期

7 李春曦;李新颖;叶学民;;叶片切割对轴流风机性能影响的数值研究[J];机械工程学报;2014年10期

8 叶学民;李新颖;李春曦;;第一级叶轮单动叶安装角异常对动叶可调轴流风机性能的影响[J];中国电机工程学报;2014年14期

9 程建文;;轴流风机主要通流部件的设计计算[J];煤矿机械;2014年01期

10 陈一兵;;煤矿对旋轴流式主通风机高压变频拖动方案的设计及应用[J];煤矿机电;2013年06期

，

本文编号：1110723