不同叶片切割量下机电类风机的工作特性研究

王竹波

（山西汾西矿业（集团）有限责任公司灵石公用事业分公司，山西 灵石 031302）

引言

目前，在进行通风系统的设计时为了确保紧急情况下对煤矿井下高速供风的要求，对于风机通常选择比实际应用需求大的多的型号，导致在日常运行中风机时常处在低负荷运行的范围，造成了极大的浪费[1]。根据多年的研究，对风机的叶片进行切割是在确保紧急供风量要求的情况下降低风机有效运行功率的必要手段，因此本文在前人研究的基础上，利用FLUENT流体仿真分析软件对风机在不同切割量情况下风机的工作特性进行研究。

1 轴流式通风机仿真分析模型的建立

本文以轴流式通风机为研究对象，利用CREO三维建模软件[2]建立其从风机的扩散筒和集流器、风机区域的全部的三维结构模型，该风机共有29个叶片，其中导叶叶片共15片，动叶的叶片数量为14片，风机风叶的翼形结构为对称薄蝉翼型结构，风机工作时的额定转速为1 130 r/min，各导叶的安装角度为29°，风机的风叶叶片的直径约为1 500 mm。在对风机叶片切割量进行设置时，结合风机结构，选择对风机叶片的切割量为叶片长度的5%、7%、10%情况下的风机工作特性进行研究。由于轴流式通风机的整体结构相对复杂，因此根据风机在运行过程中各个区域的流场特性，对最关键的动叶区域、导叶区域、风机集流器区域及流场扩压区域进行加密式混合网格划分结构[3]，对其他区域采用自动赋值的网格划分方案，最终划分的网格区数量为211万个，风机三维模型如图1所示。……