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改變軸流通風(fēng)機(jī)葉片厚度對(duì)其安全作用的影響分析

文檔作者：賈海崗文檔來源：山西路安郭莊煤業(yè)有限責(zé)任公		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年10月05日
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總第227期
2022年第3期
機(jī)械分析與設(shè)計(jì)
改變軸流通風(fēng)機(jī)葉片厚度對(duì)其安全作用的影響分析
（山西路安郭莊煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西長(zhǎng)治046100）
摘要：軸流通風(fēng)機(jī)是廣泛使用的進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的葉輪設(shè)備，葉片厚度的大小對(duì)通風(fēng)機(jī)的性能具有直接的影
響。為提高通風(fēng)機(jī)的使用性能及安全性，采用仿真分析的形式對(duì)不同葉片厚度的通風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行仿真分析。結(jié)
果表明：較小厚度的葉片通風(fēng)機(jī)具有較好的氣動(dòng)性能，適當(dāng)增加葉片厚度，有利于提高通風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定區(qū)簡(jiǎn)，保
證通風(fēng)機(jī)的安全可靠性。
關(guān)鍵詞：軸流通風(fēng)機(jī)葉片厚度全壓性能全壓效率仿真分析
中圖分類號(hào)：TD441.2
機(jī)械管理開發(fā)
MECHANICALMANAGEMENT
賈海崗
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
Total 227
AND DEVELOPMENT
DQI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2022.03.031
文章編號(hào)：1003-773X（2022）03-0077-02
No.3,2022
引言
我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展離不開能源的支撐，
在能源使用過程中，對(duì)能量形式的轉(zhuǎn)換是必不可少
的步驟。通風(fēng)機(jī)作為主要的葉輪機(jī)械是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)
換的重要設(shè)備。通風(fēng)機(jī)在我國(guó)工業(yè)、煤礦、港口、電力
等行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，通風(fēng)機(jī)在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換
的過程中，往往伴隨著一定的能量損失，造成能源的
利用率較低-21，并且盲目采用大功率的通風(fēng)機(jī)會(huì)造
成一定的安全隱惠，不利于通風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
1不同厚度葉片的設(shè)計(jì)選取
軸流式通風(fēng)機(jī)作為主要的通風(fēng)機(jī)類型，對(duì)其研
究的重點(diǎn)主要在葉片的安裝角、進(jìn)出口氣流角等，但
葉片厚度作為葉片結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，對(duì)其研究較少。葉
片厚度的改變，對(duì)氣流的轉(zhuǎn)折角具有一定的影響，從而
影響葉片的升阻比圖，使通風(fēng)機(jī)的性能發(fā)生改變。
對(duì)不同厚度的葉片進(jìn)行設(shè)計(jì)，以兩級(jí)軸流式通
風(fēng)機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行研究，改變?nèi)~片的厚度時(shí)，不改變?nèi)~
片的截面參數(shù)，從而針對(duì)葉片厚度的影響進(jìn)行分析。
葉片的厚度采用NACA四位數(shù)字厚度分布，沿葉片
徑向的不同翼型位置進(jìn)行等分，將不同位置的中弧
線作切線及發(fā)現(xiàn)，得到各位置的傾斜角，將翼型上的
坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行連接，即可得到翼型的截面，對(duì)葉片的厚
度進(jìn)行選定，選擇葉片的相對(duì)厚度為6%~24%，四種
不同的厚度形式，由此可建立通風(fēng)機(jī)的模型進(jìn)行模
擬分析。
2不同厚度葉片通風(fēng)機(jī)的性能分析
2.1通風(fēng)機(jī)仿真分析模型的建立
通風(fēng)機(jī)的計(jì)算流體力學(xué)CFD分析，通過數(shù)值計(jì)
算機(jī)圖像技術(shù)的結(jié)合，對(duì)通風(fēng)機(jī)的流動(dòng)特性進(jìn)行深
度的分析。由于葉輪葉片結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，對(duì)試驗(yàn)設(shè)備
收稿日期：2021-09-14
作者簡(jiǎn)介：賈海崗（1982一），男，本科，畢業(yè)于安徽理工大學(xué)，
的要求較高，僅靠試驗(yàn)方法不能對(duì)葉片厚度的性能
影響進(jìn)行有效的分析，而采用CFD仿真分析，可以
減輕對(duì)設(shè)備的依賴，并可對(duì)通風(fēng)機(jī)的性能有更深人的
研究，加快設(shè)計(jì)分析的周期，節(jié)約生產(chǎn)及時(shí)間的成本。
采用CFD數(shù)值仿真的形式對(duì)不同厚度葉片的
通風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行分析，對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行不可壓縮的漏
流流動(dòng)進(jìn)行分析，采用三維時(shí)均N-S方程進(jìn)行求解，
適用于通風(fēng)機(jī)這種內(nèi)部流動(dòng)復(fù)雜，具有反向壓力及
分離邊界的流場(chǎng)分析。
建立通風(fēng)機(jī)的三維模型，葉輪的直徑為600
mm，動(dòng)葉片數(shù)為6，靜葉片數(shù)為9,采用有限體積法
對(duì)控制方程進(jìn)行分析，設(shè)定流體為標(biāo)準(zhǔn)空氣，不考慮
空氣的壓縮及熱傳導(dǎo)特性，采用無滑移的邊界條件。
為了保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，在葉輪的計(jì)算區(qū)域分
別增加進(jìn)口計(jì)算區(qū)域及出口計(jì)算區(qū)域，通風(fēng)機(jī)的仿
真分析模型分為如圖1所示的4個(gè)計(jì)算域。葉輪部
分為旋轉(zhuǎn)區(qū)域，其余為靜正區(qū)域，采用混合網(wǎng)格的形
式對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，分別建立4種不同葉片厚
度的通風(fēng)機(jī)模型進(jìn)行模擬計(jì)算，對(duì)不同葉片厚度的
通風(fēng)機(jī)全壓性能及全壓效率進(jìn)行仿真計(jì)算。
2.2不同葉片厚度的通風(fēng)機(jī)性能仿真分析
對(duì)4種不同厚度的葉片通風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行分析，
經(jīng)過計(jì)算統(tǒng)計(jì)得到不同葉片厚度下通風(fēng)機(jī)的全壓性
能及全壓效率曲線分別如下頁圖2、圖3所示，
圖中45000m/h為通風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)流量。從圖中可以
看出，在設(shè)計(jì)的流量點(diǎn)位置，葉片厚度為6%、12%、
葉輪計(jì)算域?qū)~計(jì)算域
進(jìn)口計(jì)算城
進(jìn)口
出口
出口計(jì)算域
工程師，研究方向?yàn)槊旱V機(jī)電。圖1通風(fēng)機(jī)計(jì)算模型的區(qū)域劃分
78
機(jī)械管理開發(fā)
jxglknjb@126.com 第37卷
340F
320
300
280
260
第240日
220F
200
180
160L
33000 37.000 41000 45000 4900053000
體積流量/m-h）
圖2 不同葉片厚度全壓性能曲線
60F
58
56
5
2
44
433000 37000410004500049000
體積流量/(m²h）
圖3不同葉片厚度全壓效率曲線
18%三種厚度的通風(fēng)機(jī)的全壓及全壓效率相差不
大，繼續(xù)增加葉片厚度至24%時(shí)，全壓及全壓效率均
小于上述的三種厚度值；對(duì)4種厚度的全壓性能及
全壓效率曲線進(jìn)行整體對(duì)比，葉片厚度為6%時(shí)，當(dāng)
通風(fēng)機(jī)在大流量區(qū)域時(shí)，全壓性能及全壓效率均大
于其他葉片厚度的通風(fēng)機(jī)，但當(dāng)通風(fēng)機(jī)在小流量區(qū)
域時(shí)，全壓發(fā)生較大的減小，發(fā)生一定的旋轉(zhuǎn)失速；
當(dāng)葉片厚度為12%及18%時(shí)，通風(fēng)機(jī)在小流量區(qū)域
的全壓及全壓效率性能較好，在大流量區(qū)域時(shí)表現(xiàn)
不好。在通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)流量45000m/h時(shí),12%葉片厚
度的通風(fēng)機(jī)表現(xiàn)較好，葉片厚度增加到24%時(shí)，通風(fēng)
Analysis of the Effect of Changing the Thickness of Axial Flow Fan
(Shanxi Luan Guozhuang Coal Industry Co.,Ltd., Changzhi Shanxi 046100)
Abstract: Based on the axial flow ventilalor is widely used to carry out energy conversion impeller equipment，the size
of the blade thickness has a direct impact on the performance of the ventilator,in order to improve the use of ventilator
performanceandsafety，theformof simulation analysisof different blade thicknessof ventilator performancesimulation
analysis，the results show that: thesmaller thickness of the blade ventilator has a betteraerodynamic performance
when theappropriate increase in blade thickness，isconduciveto improvingthestability intervaloftheventilator to
ensure thesafety and reliability ofthe ventilator
Key words：axial flow;ventilatorbladethickness;full pressureperformance;full pressureefficiency;simulationanalysis
-6%
-12%
-18%
-24%
57000
6%
12%
-18%
24%
機(jī)的性能明顯發(fā)生惡化，全壓及全壓效率明顯表現(xiàn)
不好。
通過上述的分析可知，在不同的葉片厚度中，隨
著通風(fēng)機(jī)工作流量區(qū)域的變化，在大流量區(qū)域，6%
葉片厚度的通風(fēng)機(jī)性能最好；在小流量區(qū)域，12%葉
片厚度的通風(fēng)機(jī)性能最好，在一定的流量范圍內(nèi)，隨
著葉片厚度的增加，通風(fēng)機(jī)的最高壓力有較大的提
高，穩(wěn)定的工作區(qū)間也相對(duì)增加，但在設(shè)計(jì)的流量點(diǎn)
位置，葉片厚度較小時(shí)，通風(fēng)機(jī)的性能最好。
3結(jié)語
通風(fēng)機(jī)是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的重要設(shè)備，為提高通
風(fēng)機(jī)的使用性能及安全性，針對(duì)通風(fēng)機(jī)的葉片厚度
進(jìn)行分析。在不改變通風(fēng)機(jī)的葉片截面參數(shù)的條件
下，采用NACA4位數(shù)字厚度分布的方法對(duì)通風(fēng)機(jī)
的葉片厚度進(jìn)行了4種不同的選型設(shè)計(jì)，采用CFD
仿真分析的方式對(duì)通風(fēng)機(jī)的全壓性能及全壓效率進(jìn)
行分析。結(jié)果顯示，在4種不同的葉片厚度中，當(dāng)通
風(fēng)機(jī)在大流量區(qū)域及設(shè)計(jì)流量位置時(shí)，葉片的厚度
越小則通風(fēng)機(jī)的性能越好；在小流量區(qū)域，中等厚度
53000 57000
Blades on Safety Role
Jia Haigang
的通風(fēng)機(jī)具有較好的性能，且隨著葉片厚度的增加，
通風(fēng)機(jī)的最高壓力及穩(wěn)定區(qū)域都有增加的趨勢(shì)，這
有利于提高通風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性及安全使用。在實(shí)際應(yīng)
用過程中，可依據(jù)通風(fēng)機(jī)的工作條件，選擇適合的通
風(fēng)機(jī)葉片厚度，從而提高通風(fēng)機(jī)的性能，提高能量的
利用率及使用的安全性。
參考文獻(xiàn)
[1]邢煒，張永生，魏子海，等.基于UG的離心通風(fēng)機(jī)機(jī)翼型葉片展
開與CAXA的跨平臺(tái)應(yīng)用[J].風(fēng)機(jī)技術(shù)，2021，63（1）:45-48
[2]王俊有，王洋，張治軍.多風(fēng)井復(fù)雜通風(fēng)系統(tǒng)主要通風(fēng)機(jī)臨時(shí)停運(yùn)
后不停產(chǎn)的措施[J].能源技術(shù)與管理，2021，46（4）：21-22；28
[3]朱祝龍，趙亞平，宮宇，等.抽出式通風(fēng)機(jī)數(shù)量對(duì)地鐵區(qū)間隧道
通風(fēng)排煙能力影響的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，
2021.17（6）:130-135
（編輯：賈娟）

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