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山东冠熙环保设备有限公司
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在矿井掘进巷道中，采用短距离通风时，工作面所需的风量和压力较小，因此减小叶片安装角度可有效降低风机的输出功率，节约能耗；在进行长距离通风时，所需的风量和压力为La。适当增风机大叶片安装角度，烘干机风扇，可满足工作面高气压大流量的需要。为此，设计了叶片角度可调的对旋轴流风机叶轮结构。通过模态分析可以得到叶片的固有频率和振动模态，分析了叶片调节机构对叶轮机构振动特性的影响。本文的研究对象是叶片角度固定的叶轮和叶片角度可调的叶轮。两个叶轮的轴向间距为95mm，叶片数相等。个叶轮有14个叶片，*二个叶轮有10个叶片。风机叶轮的外径约为800mm，轮毂比为0.60。两个叶轮均为反旋转结构，消除了中间和后部的固定导叶。两级叶轮以相同速度反向运动，在集热器前部形成较大的负压。外部空气通过集热器缓慢流入风道。在一级叶轮的旋转作用下，动能和压力势能增大，气流迅速流向二级叶轮，风机的二级叶轮反向加速。能量，终空气通过扩散器顺利流出风管，这种结构可以实现风机的高风压、大流量、率、低噪声和运行。
根据风机优化后的参数，可以得到在设计转速下动叶和静叶的损失系数以及落后角随冲角的变化趋势，可以看出，损失系数和落后角随冲角的变化基本符合风机的流动特性。
风机采用优化后的损失和落后角模型，对该风机的5 条特性线进行数值模拟，结果如图5 所示。从图中可以看出，修正后的一维计算结果与实验结果之间的较大误差不到2%。
( 1) 对某单级动叶可调轴流风机，本模型的数值计算结果已经与实验的计算结果进行了对比，证明了经过优化后的模型能够正确模拟得到该风机的气动性能，体现了其可靠性和准确性，因此，只要能给定准确的设计点和某一转速下的非设计工况点，经过优化后，烘干机配套风机，本模型就能准确预测得到其它安装角下的气动性能。
( 2) 根据优化后的损失和落后角模型能够较为合理地得到转子和静子的损失随着叶片负荷的变化情况。导叶数目对轴流风机的性能、叶片静力结构及振动等均有一定影响。
针对某660MW 机组配套的两级动叶可调轴流一次风机，借助Fluent 进行流体数值模拟，研究导叶数目改变对风机性能的影响，并选出较优方案三。风机利用Workbench 软件进行流固耦合计算得出对叶片静力结构及振动的影响。研究表明: 导叶数目减少方案风机性能明显优于导叶数目增加的方案，其中方案三为改型性能较佳的方案，改型后的方案其轴功率有所增大、耗电量有所增加; 方案三的叶片应力、总变形和振动与原风机基本一致，烘箱循环风机，可以得出离心力对叶片静力结构和振动起决定性作用，气动力影响较小的结论; 方案三叶片的工作转速远低于一阶临界转速，风机叶片的较大应力小于许用应力，均满足设计使用要求。
风机噪声治理结果
采取噪声治理措施前后，大风量轴流风机进风口处噪声值对比结果如图5 所示。由图5 可知，治理前后进风口处噪声值在各倍频程处有相似的升降趋势。并且，噪声在63Hz 和125Hz 处均有明显峰值。治理后进风口处的噪声值有明显降低。在63Hz 处降噪量约30dB，通过治理前后噪声的A计权测量值对比，风机，治理后风机进风口噪声降噪量为27dB(A)。
山东冠熙风机所采用的风机弯头加折板式消声器的组合消声结构，针对该项目中大风量轴流风机的噪声消声量能够达到27dB(A)，并且对低频噪声具有较好的消声效果。弯头加折板式消声器的组合消声结构，不仅能够有效的改变气流流通方向，增加通道长度，提高空气动力性噪声的消声量，而且节约空间，组合形式灵活，具有广泛的应用前景。
风机在同一转速下，由于动叶安装角的变化，因此其工作范围是一组特性曲线。由于风机内部流动是复杂的三维黏性流，完全采用实验方法或三维商业软件求解其全工况下的性能费时费力且成本较高; 同时在风机工况改变，需要调整其转速和动叶角度使其满足风压和效率的要求，因此，快速准确预测出轴流风机在安装角变化时的气动性能够提高缩短设计周期和风机运行效率，具有较为重要的工程应用价值。
