两级转速匹配下的对旋风机性能研究
发布时间：2023-01-30 10:17
伴随长距离送风的出现，实现对旋风机高精度长期稳定运行一直是一个难题。本文在对旋风机的理论基础之上，以计算流体动力学为依据，使用计算机软件进行模拟仿真计算，将对旋风机内部流体复杂的流动展示出来，分析了不同工况下对旋风机的气动性能，为两级电机的匹配以及对旋风机的高效稳定运行奠定基础。 首先，介绍了对旋风机的结构，以及对旋风机参数的换算，然后以一台FBD5.0系列风机为例，从实际出发，采取分段建模，两级叶轮采取了3D扫描法，其余部分在Solidworks中完成，而后整合在一起建立该对旋风机三维全域流体场模型。 其次，遵循着对旋风机基础理论和流体三大定律，选取合适的进出口条件，在Fluent软件中对风机内部流体场进行数值模拟。将数值模拟得到的P-Q曲线与性能试验得到的P-Q曲线进行比较，验证了数值模拟方法的准确性。 最后，改变对旋风机的轴间距，得出六种轴间距下的静压变化及效率特性，分析出最适合该对旋风机的轴间距；分别改变两级电机的转速，对本文所选的四种转速配合下的对旋风机进行数值模拟分析，各选取七种不同工况研究对旋风机性能参数的变化。
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 研究的目的和意义
1.3 国内外研究发展现状
1.4 本文研究的主要内容
第2章 对旋风机结构及计算模型的建立
2.1 对旋风机的结构
2.2 对旋风机性能参数的确定及换算
2.3 对旋风机的数学模型
2.3.1 连续性方程
2.3.2 动量方程
2.3.3 伯努利方程
2.4 对旋风机的流体计算模型
2.5 本章小结
第3章 两级转速相同时对旋风机性能的仿真计算
3.1 FLUENT 软件简介
3.2 网格划分
3.3 基本假设和边界条件
3.4 数值仿真结果分析
3.5 本章小结
第4章 两级不同转速时对旋风机性能分析及性能实验
4.1 不同工况下风机性能分析
4.1.1 相同转速下改变轴间距
4.1.2 不同转速匹配对对旋风机性能影响
4.2 对旋风机性能实验
4.2.1 通风机空气动力性能实验的实验装置
4.2.2 通风机空气动力性能实验的数据测量方法
4.2.3 通风机空气动力性能实验的数据分析
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of Winglet Geometry Arrangement and Incidence on Tip Clearance Control in a Compressor Cascade[J]. HAN Shaobing,ZHONG Jingjun,LU Huawei,KAN Xiaoxu,YANG Ling. Journal of Thermal Science. 2014(04)
[2]对旋风机级间间隙对噪声特性影响研究[J]. 凌志军,熊小艳. 机电技术. 2014(03)
[3]叶顶间隙对轴流式叶轮机械性能及噪声的影响研究进展[J]. 叶学民,李鹏敏,李春曦. 流体机械. 2014(03)
[4]对旋风扇不同转速匹配对失速关键级影响实验[J]. 王卓奇,陆利蓬,袁巍,宋西镇. 北京航空航天大学学报. 2014(06)
[5]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]. 陈一兵. 煤矿机电. 2013(06)
[6]对旋轴流风机的设计计算与仿真分析[J]. 袁言昆. 山西煤炭管理干部学院学报. 2013(03)
[7]基于ANSYS Workbench传动轴的模态分析[J]. 尹长城,马迅,陈哲. 湖北汽车工业学院学报. 2013(01)
[8]国内对旋轴流通风机推广应用评述[J]. 吴秉礼,惠洪伟. 风机技术. 2012(02)
[9]对旋式通风机内部流动数值模拟及分析[J]. 马丽娜,李意民,钟骏薇. 矿山机械. 2012(04)
[10]对旋风机的数值模拟和优化[J]. 钟骏薇,李意民,吴倩. 风机技术. 2011(02)
博士论文
[1]煤炭行业循环经济发展模式及应用研究[D]. 付跃钦.中国地质大学（北京） 2013
硕士论文
[1]对旋风机变工况下性能分析与两级电机功率匹配研究[D]. 和海波.哈尔滨理工大学 2014
[2]FLUENT在粘弹性流体流动数值模拟中的应用[D]. 郑智颖.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于PLC和变频器的对旋风机防喘振系统研究[D]. 马群.安徽理工大学 2012
[4]对旋式轴流风机优化设计及变转速匹配性能研究[D]. 刘红蕊.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2011
[5]对旋风机流场实验研究及数值模拟[D]. 凌志军.安徽理工大学 2009
本文编号：3732970
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 研究的目的和意义
1.3 国内外研究发展现状
1.4 本文研究的主要内容
第2章 对旋风机结构及计算模型的建立
2.1 对旋风机的结构
2.2 对旋风机性能参数的确定及换算
2.3 对旋风机的数学模型
2.3.1 连续性方程
2.3.2 动量方程
2.3.3 伯努利方程
2.4 对旋风机的流体计算模型
2.5 本章小结
第3章 两级转速相同时对旋风机性能的仿真计算
3.1 FLUENT 软件简介
3.2 网格划分
3.3 基本假设和边界条件
3.4 数值仿真结果分析
3.5 本章小结
第4章 两级不同转速时对旋风机性能分析及性能实验
4.1 不同工况下风机性能分析
4.1.1 相同转速下改变轴间距
4.1.2 不同转速匹配对对旋风机性能影响
4.2 对旋风机性能实验
4.2.1 通风机空气动力性能实验的实验装置
4.2.2 通风机空气动力性能实验的数据测量方法
4.2.3 通风机空气动力性能实验的数据分析
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of Winglet Geometry Arrangement and Incidence on Tip Clearance Control in a Compressor Cascade[J]. HAN Shaobing,ZHONG Jingjun,LU Huawei,KAN Xiaoxu,YANG Ling. Journal of Thermal Science. 2014(04)
[2]对旋风机级间间隙对噪声特性影响研究[J]. 凌志军,熊小艳. 机电技术. 2014(03)
[3]叶顶间隙对轴流式叶轮机械性能及噪声的影响研究进展[J]. 叶学民,李鹏敏,李春曦. 流体机械. 2014(03)
[4]对旋风扇不同转速匹配对失速关键级影响实验[J]. 王卓奇,陆利蓬,袁巍,宋西镇. 北京航空航天大学学报. 2014(06)
[5]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]. 陈一兵. 煤矿机电. 2013(06)
[6]对旋轴流风机的设计计算与仿真分析[J]. 袁言昆. 山西煤炭管理干部学院学报. 2013(03)
[7]基于ANSYS Workbench传动轴的模态分析[J]. 尹长城,马迅,陈哲. 湖北汽车工业学院学报. 2013(01)
[8]国内对旋轴流通风机推广应用评述[J]. 吴秉礼,惠洪伟. 风机技术. 2012(02)
[9]对旋式通风机内部流动数值模拟及分析[J]. 马丽娜,李意民,钟骏薇. 矿山机械. 2012(04)
[10]对旋风机的数值模拟和优化[J]. 钟骏薇,李意民,吴倩. 风机技术. 2011(02)
博士论文
[1]煤炭行业循环经济发展模式及应用研究[D]. 付跃钦.中国地质大学（北京） 2013
硕士论文
[1]对旋风机变工况下性能分析与两级电机功率匹配研究[D]. 和海波.哈尔滨理工大学 2014
[2]FLUENT在粘弹性流体流动数值模拟中的应用[D]. 郑智颖.哈尔滨工业大学 2013
[3]基于PLC和变频器的对旋风机防喘振系统研究[D]. 马群.安徽理工大学 2012
[4]对旋式轴流风机优化设计及变转速匹配性能研究[D]. 刘红蕊.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2011
[5]对旋风机流场实验研究及数值模拟[D]. 凌志军.安徽理工大学 2009
本文编号：3732970
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