叶片切割量对轴流风机工作性能影响的研究

王海宾

（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

作为矿井通风系统的核心，轴流式通风机运行时的稳定性和可靠性直接决定了矿井通风系统的运行安全，针对目前轴流式通风机运行过程中叶顶流动损失大、熵产低、经济性差的现状，多数学者主要是从优化轴流式风机安装角、优化风机运行速度匹配等方面出发，取得了较大的成绩，但风机运行时的工况点效率较大，无法满足越来越高的运行经济性需求。因此本文提出了一种新的研究方案，即利用流体仿真分析软件对相同安装角下，不同风叶切割量对风机运行特性的影响进行研究。

1 仿真分析模型建立及定义

本文以轴流式通风机为研究对象，该风机共有动叶15 片，导叶16 片，风机风叶采用了薄蝉翼型结构，翼型呈对称结构，风机的额定转速约为1 440 r/min，风机的叶轮的外径为1 490 mm，轮毂比为0.5，风机的叶顶间隙约为4.7 mm，对应的间隙率为0.25，风机叶片的安装角为29°，以该轴流式通风机为研究对象，对叶片切割量分别为0%、5%、10%、15%情况下的风机运行特性进行研究。

利用三维仿真建模软件建立该轴流式通风机的三维结构模型，为了简化建模难度、提升分析准确性，建模时将风机壳体统一为一个整体，风机的风叶部分按实际情况进行等比例建模。在进行网格划分时，采用Gambit 进行数据网格划分[1]，对重点区域进行加密划分处理，将整个仿真分析的区域按动叶、扩散筒、导叶和集流器……