掘進工作面對旋通風機運行特性研究.pdf

1、我國蘊藏著豐富的煤炭資源，是世界上的產(chǎn)煤大國之一，隨著科技的不斷發(fā)展與提高，煤礦開采深度及開采量也逐漸增加，隨之而來的安全問題也越來越多。瓦斯事故作為五大自然災(zāi)害之首，同時也是掘進工作面的主要事故源。瓦斯事故造成了重大人員傷亡與經(jīng)濟損失，社會負面影響很大。通風機作為掘進工作面的通風動力設(shè)備，其安全高效運行是礦井工作人員生命安全的重要保障。因此，研究掘進工作面通風機的性能，對提高風機可靠性和減少事故發(fā)生具有重要的意義。
　　在查閱大

2、量文獻的基礎(chǔ)上，根據(jù)掘進工作面不同需求及現(xiàn)有通風機的使用情況，對局部通風機的特點及類型進行了對比分析。在滿足通風機性能與管網(wǎng)系統(tǒng)匹配的情況下，研究了工況調(diào)節(jié)的不同方案。
　　搭建對旋式風機性能測試系統(tǒng)，并進行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集與處理，應(yīng)用廣義最小二乘法擬合出通風機的各種性能曲線。以對旋式通風機的基本性能參數(shù)和特性曲線圖為依據(jù)，測試對比不同運行方案下通風機的性能，得出單雙級葉輪切換運行供風方案是不可行的，而采用變頻調(diào)速方式可以達到較為理

3、想的節(jié)能效果的結(jié)論。此外，通過采集對旋式風機系統(tǒng)的振動與噪聲數(shù)據(jù)，分析引起該現(xiàn)象的原因及相關(guān)改善措施。
　　本文以試驗用FBD No8.0/2×55kW型對旋式通風機作為研究對象，通過Pro/E三維建模軟件建立了對旋式通風機的集流器、葉輪、擴散器、風筒等關(guān)鍵零部件的實體模型及整機三維模型。結(jié)合有限元方法對對旋式通風機葉輪進行靜力學強度計算和模態(tài)仿真研究，分析了通風機葉輪結(jié)構(gòu)特點及其存在的問題。
　　運用計算流體動力學方法對N

4、ACA和LS翼型葉片進行氣動性能分析，通過對比不同翼型升阻比和攻角的特性曲線得出NACA翼型更具有優(yōu)越性的結(jié)論。為了探究NACA4415翼型對通風機的影響，利用ABAQUS軟件建立NACA4415翼型葉片模型，并對模型進行流固耦合及模態(tài)分析，仿真結(jié)果表明該葉片翼型較LS翼型對對旋式通風機起到了優(yōu)化作用。
　　在此研究基礎(chǔ)上，為提高通風機的節(jié)能效益，改善電動機的散熱較差、維護不便等問題，提出了基于NACA翼型葉片的單驅(qū)動對旋通風機傳