低噪音DK45矿山风机-矿用气动风机

低噪音DK45矿山风机-矿用气动风机DK40主通风机监控自动化水平低,故障率高,劳业强度大等技术难题,根据实际情况白洞矿对矿井主通风机安装了一套智能化监控,分析了该结构组成.并通过实际应用来看,该监控投入使用后主风机出现故障后未出现故障滞后现象,维运人员由原来的4名至2名,了劳业强度,了主通风机监控自动化水平,取得了显著应用成效.低噪音DK45矿山风机-矿用气动风机矿主通风机监控自动化水平低,故障率高,劳业强度大等技术难题,根据实际情况白洞矿对矿井主通风机安装了一套智能化监控,分析了该结构组成.并通过实际应用来看,该监控投入使用后主风机出现故障后未出现故障滞后现象,维运人员由原来的4名至2名,了劳业强度,了主通风机监控自动化水平,取得了显著应用成效.叶片结冰故障直接影响风力发电机的运行和发电效率.针对这一问题,提出一种基于一维残差神经网络(1DRes-CNN)的叶片结冰诊断模型,该模型通过风机SCADA数据进行风机叶片结冰故障诊断.首先通过标记标签,数据分割,类间平衡和归一化对SCADA数据进行预处理;然后基于叶片结冰物理机制和XGBoost特征重要性计算选取与叶片结冰相关的特征;后利用构建好的1DRes-CNN模型进行叶片结冰诊断,实验结果表明,经过优化选取的特征,相较于SCADA全部特征作为1DRes-CNN模型输入,风叶结冰诊断准确率约为7%.此外,与卷积神经网络,支持向量机和随机森林模型相比,该模型具有更高的诊断性能和泛化能力.

矿用大型轴流式通风机叶片的气动力学性能直接关系到通风机的正常工作和井下生产人员的安全性.风机叶片作为弹性结构体,进行气固耦合研究时,需要同时考虑叶片旋转时气流流动引起的变形和振动,以及弹性变形对叶片周围流场的影响,流场的变化又将作用在叶片上,气流与通风机叶片的气固耦合问题仍是当前叶轮机械领域的一个难点.本文以一台矿用对旋式通风机为研究对象,采用双向耦合的数值模拟方法,研究叶片的气-固耦合动力学特性. 由于流固耦合的计算工作量比单场计算大得多,为了节约计算机资源,同时获得更为精细的数值模拟结果,本文充分利用了轴流风机叶轮流道内的流动对称性好的特点,采用了单流道几何模型和周期性边界条件,即只取包围单个叶片的局部区域作为计算域.基于CFD和CSD耦合算法,建立叶片气-固耦合系统的动态特性方程.在气体计算域采用有限体积法,求解三维非定常流场的Navier-Stokes方程;而在固体(叶片)计算域则通过求解三维结构控制方程,对固体域进行有限元分析.针对风机叶片外形复杂(空间扭曲结构)的特点,采用非结构化网格对固体域和流体域进行网格划分,并采用动网格技术处理流体域与固体域之间的动-静耦合.耦合计算时,将气流与叶片相接触的面设置为Interface,计算过程中通过Interface面进行流场和结构场数据的传递和交换.

对旋式矿用风机，风机中的轴向间隙是指通风机前级叶轮与后级叶轮叶片平均半径处前级叶片尾缘到后级叶片前缘问的轴向距离,叶顶间隙指的是叶轮叶片顶部与机壳之间的径向间隙,它们均是对对旋式通风机性能具有重要影响的几何参数.而轴向间隙与叶顶间隙内的流场分布是影响对旋式通风机效率和压升等性能参数的决定因素,开展对旋式通风机轴向间隙和叶顶间隙区域的研究对高性能对旋式通风机的设计具有重要意义.为此,本文以叶轮转速为980r/min的FBCDZ系列(原BDK)20号对旋式主通风机为研究对象,针对4种不同轴向间隙和3种不同叶顶间隙下的对旋式通风机进行了三维湍流流场的数值模拟研究.主要研究工作包括: 根据对旋式通风机叶片的翼型截面数据,利用三维建模软件建立了叶片的实体模型;为了获得间隙内的流动细节同时减小总网格数和计算工作量,针对不同的叶顶间隙和轴向间隙,分别建立了对旋式通风机的单流道几何模型;采用多面体网格技术,对单流道模型进行了网格划分. 针对4种不同轴向间隙下的对旋式通风机单流道模型,进行了定常流动的数值模拟.数值模拟结果的分析表明:在一定的轴向间隙范围内,轴向间隙的增大,可以减小气体对叶根处叶柄的流动冲击,削弱两级动叶轮间的干涉作用,提高后级叶轮入口气流流动的均匀性和稳定性,降低对旋式通风机的噪声.