不同气流落后角对轴流式通风机安全效率的影响分析

徐志国

（晋能控股煤业集团有限公司晋华宫矿，山西 大同 037016）

引言

我国对于煤炭的需求量巨大，在煤炭的开采及使用中，通风机是保证矿井安全及降低环境污染的重要设备，通风机的性能优劣对于煤炭的高效开采及降低污染、提高安全性具有重要的影响[1]。轴流式通风机是进行矿井开采常用的类型，在通风机的设计过程中，不同的参数作用对于其安全性能及通风效率的影响各不相同[2]。为了准确地研究不同参数对性能的影响，结合计算机模拟技术的进步，采用数值仿真分析的方式对气流落后角的影响性能进行分析，从而可以选择更合理的参数，提高轴流式通风机的安全性及通风效率。

1 不同气流落后角参数模型的建立

轴流式通风机在气流进入到风机中，通过动叶片时获得动能，将气流的动能引导转化为静压能，同时改善轴线速度，保持速度的一致性。不同的叶片弦长、进口气流角及气流落后角参数对于轴流式通风机的性能影响不同，从而决定了轴流通风机的安全效率[3]。针对气流落后角对通风机性能的影响，设计选取三种不同的角度，分别为12°、14°及16°，建立三种不同的气流落后角的叶轮模型，其三维模型如图1所示。

图1 不同气流落后角的叶轮模型

采用数值仿真分析的方式对不同气流落后角的通风机性能进行分析，依据三种不同的叶轮模型，采用相同的轴流式通风机参数及结构进行分析。建立轴流通风机的简化模型，对其进行网格划分，采用非结构性的网格保证对叶片结构的贴合度，通风机的进出口部分采用结构化网格，进行轴流式通风机的网格划分[4]。……