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DNS study of turbulent transport at low Prandtl numbers in a channel flow .Journal of Fluid Mechanics, (458):419441, 2002。在這四年的學習中，我的專業(yè)知識和綜合能力得到了巨大的提升。最后要感謝中國礦業(yè)大學徐海學院的培養(yǎng)。在設計過程中，我們相互討論，互相幫助，使各自的理論水平都得到了提高。感謝老師的幫助，他們淵博的學識，嚴謹的治學態(tài)度，同樣讓我受益無窮。組織實習、講解原理、分析設計方案、檢查圖紙、修改審閱論文文本。他不僅在學術研究上兢兢業(yè)業(yè)，而且對本職工作具有高度的責任心，對學生更是關懷備至。由于自己技術、經驗和專業(yè)知識上不足以及缺少實際工作的歷練，在畢業(yè)設計的過程中，遇到了很多單憑自己現在的水平所無法解決的問題，如果沒有老師的指導、同學的幫助，我想我將無法成功的完成本次畢業(yè)論文的寫作。致 謝經過兩個多月的緊張、忙碌卻十分充實的工作，在楊雪峰老師的直接指導下，畢業(yè)設計終于進入了尾聲。最后校核各零部件的強度滿足設計的要求。本設計的最大創(chuàng)新之處是殼體采用消材料，可以有效降低噪聲。通風機的出風筒內安裝擴散器，可以降低風機流出流體的無用功，提高效率，同時還有利于降低噪音。導輪采用鑄鋼材料，可以保證和殼體的焊接強度。葉輪采用鑄鋁，內加金屬芯，在保證強度要求的條件下可以有效減少葉輪質量，以降低無用功，提高效率。定子部分主要由葉輪、傳動軸、軸承、電機軸和聯軸器等組成，通過鍵、軸承和聯軸器把轉子連接起來，電機軸通過聯軸器將動力傳動到傳動軸，傳動軸再將動力通過鍵傳遞給葉輪，進而將動力傳個流體。風機的殼體采用消聲材料，可以有效降低其噪音。由于煤礦井下設備在運行時易產生電火花。若選取參數合力，~.結論本次設計的JBT62軸流通風機用于保證煤礦掘進工作面的通風，由于掘進工作面不能得到正常的主扇的完全通風，所以要用局部風機將風壓入工作面，保證工人的安全生產工作環(huán)境。而他們均與擴散器的集合參數的選取有關。 若未加擴散器前，氣流通過后導葉時的軸向速度為Ca,則通風機的出口動壓為式中D葉輪直徑，m；d輪轂直徑，m.由于擴散器的出口面積大于入口面積，因而氣流在出口處的軸向速度降為，擴散器的出口動壓則降為。8相關零部件設計8．1擴散器軸流式通風機的氣流自后倒也流出后，其出口動壓仍然很大，約占全壓的30%。 停機前，應先起動備用通風機，然后再停機。（二） 通風機的啟動方法確定通風機啟動工況時，應從兩方面考慮：（1） 起動工況應盡量選在功率最低點；（2） 起動過程應盡量避免出現不穩(wěn)定現象。通風機的氣動與停止（一） 啟動前的檢查工作通風機在啟動前要進行認真的檢查。滾動軸承的損壞，往往由于質量不好和油脂潤滑不良。如果因為飛灰或葉輪與機殼摩擦而使機殼磨損漏氣時，應首先檢修葉輪，再焊補機殼損壞部分。表62 轉子裝配后的技術要求誤 差 部 位誤 差 名 稱符 號允 差 不 大 于 （毫米）葉輪的外緣徑向跳動A1 聯軸器的外圓A2主軸的軸承軸頸A3葉輪的外緣兩側端面跳動B1 聯軸器的外緣端面B2對于鋼板機殼的通風機，如果機殼漏氣的情況嚴重，應在中分面上更換密封墊，或加上密封墊。在沒有特殊要求時，主軸的材質一般為35或45優(yōu)質碳素鋼，切不可用普通碳素鋼代替。在主軸檢修時，一般應保證主軸的質量。葉片不垂直度允差δ1毫米葉輪上任意兩相鄰葉片間弦長允差　　　 δ2毫米 主軸是通風機的關鍵部件，因此對主軸的檢修也是較為嚴格的。出口角β2度177。表61 葉輪檢修數據表誤 差 名 稱符 號單 位偏差不大于葉輪葉片安裝角度允差入口角β1度177。因此，對通風機的葉輪不僅要定期檢修，而且有時還要更換新葉輪。葉輪是轉子中較易磨損的機件。通風機的維護，還必須包括通風機前面的除塵設備的維護。通風機的維護貫串在通風機運轉的始終，其主要內容就是嚴格按照有關技術規(guī)定要求和操作規(guī)程，進行通風機的運轉，并對運轉中出現的問題進行及時的維修。（7）拆卸后應將所拆卸的機件進行清洗，除掉塵垢通風機與其它機械設備一樣，需要正常的維護。如鍵、蓋、軸襯及墊片環(huán)、聯軸器銷釘、離心式通風機的進氣口。對某些需要打印而沒有打印的機件，必須補打印，便于裝配時還原位置。拆卸密封前，應先測量密封的間隙。（4）機殼和轉子時，應注意保持水平位置，防止撞壞機件。通風機在拆卸時應注意以下事項。6 通風機的起動與安裝維護風機的安裝是將風機機座上的螺孔與基礎上的預埋螺栓直接聯接，在調整平衡。式中 ——通風機軸功率，單位為kW； ——葉輪轉速，單位為r/min。故機構在應力計算時可忽略拉壓應力和彎曲應力，只考慮扭轉的效應。軸流通風機的主軸承受扭轉、彎曲和拉壓應力，其中拉壓變形產生的拉壓應力遠小于彎曲變形產生的彎曲應力。： N/m2— 許用擠壓應力，一般應按輪轂材料進行校核，因為輪轂材料的許用擠壓應力較鍵的要求，45號鋼的許用擠壓應力可取鍵的選用符合設計要求。 鍵的校核：式中 — 鍵所傳遞的扭矩，N/ m2； — 軸徑，m； — 鍵的寬度,m； — 剪切應力,N；— 鍵的許用剪切應力，一般鍵為45號鋼，可取。所以葉輪選擇ZL402可以滿足條件。可以得到 =通過CAD軟件計算葉根截面面積102m2。由于葉片是邊截面的，應根據文獻[13]的變截面葉片的葉根離心力的計算公式計算離心力。將葉片近似看成葉片截面弦長和相對厚度從葉根到葉頂線性變化（葉根大、葉頂小），葉片弦長、相對厚度可以表示為：式中—半徑處的截面弦長，單位為m；—葉根截面弦長，單位為m；—弦長沿徑向變化的系數； —葉片任意截面所在半徑，單位為m—葉根半徑，單位為m；—半徑處的截面的相對厚度；—葉根截面相對厚度；—相對厚度沿徑向變化的系數；—葉輪半徑處葉片截面離葉根的距離，單位為m根據文獻[13]，計算葉片所受的離心力式中—葉片長度，單位為m。葉片根部的離心力最大，一般來說，葉片根部的拉伸應力也最大。這種消音器可使局部通風機噪音有效降低。微孔板消音器是在外殼內設兩層微孔板風筒；其直徑分別比外殼小50mm、80mm，內外層穿孔率分別為2%和1%。本設計采用微孔板做的消音器。必要時，可在通風機與它的基礎間安裝減振構件，使從通風機傳到基礎上的振動得到一定程度的減弱；或者在通風機與風道間采取隔振措施，以減少噪音的傳播。4. 減振機械振動是通風機的主要噪音之一。3. 隔音隔音就是把通風機封閉在一個小的空間中，使之與周圍環(huán)境隔絕起來。使用消音裝置將增大通風阻力。礦井通風機采用的消音裝置，一般是用多孔性吸音材料制成的。2. 消音裝置消音裝置是一種阻止、減弱聲音傳播而允許氣流通過的裝置。依吸音效果的順序為：玻璃棉、礦渣棉、卡普隆纖維、海草、石棉、工業(yè)毛氈、加氣微孔耐火磚、吸聲磚、加氣混凝土、木屑、木絲板、甘蔗板等。1. 吸音吸音就是用吸音材料飾面，使噪音被吸收而衰減降低。對于某一臺通風機來說，風量越大，風壓越高，噪音的聲功率就越大，說明此事的噪音也就越嚴重。上式中國的比聲功率級Lw0反應與不同系列通風機在不同工況時的噪音大小。聲音的強弱可用聲功率Lw來表示。當葉片剛度不足，由于氣流作用也會使葉片振動而產生噪音。一般來說，在同風量和風壓的情況下，離心式通風機的葉輪直徑大、轉速低，而軸流式通風機的葉輪直徑小、轉速高，故軸流式通風機的噪音較離心式通風機的噪音大。渦流的移動和分裂，使氣流壓力脈動并由此而產生噪音，此噪音稱為渦流噪音。為避免這種干擾，減弱噪音，顯然動、導葉葉片數應互為質數。對于軸流式通風機，當葉輪頂部與機殼之間的間隙不能保持常數時，此間隙中的渦流層厚度做周期性變化時，也要產生噪音。1. 氣動噪音氣動噪音是通風機噪音中的主要部分，它包括旋轉噪音和渦流噪音。為了保護環(huán)境，有利于工人的身心健康，必須采取有效的措施，把噪音降到國家規(guī)定的85dB以下。據測定，軸流式通風機產生的噪音高達110125dB，其值遠高于國家的環(huán)保規(guī)定。表 42 聯軸器參數表型號YLD10許用轉矩T()630許用轉速V(r/min)3600軸孔直徑d(mm)85軸孔長度L(mm)112軸向最大直徑D(mm)229連接螺栓型號M12連接螺栓數6選用風筒要與局部通風機選型一并考慮，其原則是：(1)風筒直徑能保證最大通風長度時，局部通風機供風量能滿足工作面通風的要求；(2)在巷道斷面允許的條件下，盡可能選擇直徑較大的風筒，以降低風阻，減少漏風，節(jié)約通風電耗；根據需要的局部通風機的工作風量Q通、局部通風機全壓H通的值，選擇長期運行效率較高的局部通風機根據經驗選取風筒。圖 47 單列圓錐滾子軸承圖選用機械手冊(GB/T 2971994)標準型，其形式如圖47所示，其參數列于表41。摩擦系數小，提高了機械效率，潤滑油消耗少，軸承標準化，易于選擇，安裝簡便。設計要保證軸流風機運行時的周向載荷和軸向載荷，所以采用圓錐滾子軸承。根據軸承中摩擦性質的不同可分為滑動軸承和滾動軸承。所以 mm= mm取mm。相對徑向間隙的決定原則是，在保證葉片頂端與機殼內壁不相碰的前提下，應盡可能地小些。研究結果表明，軸流通風機級的最佳軸向間隙[13]所以mm=在軸流通風機的設計中，葉輪和殼體有一定的間隙。由于從前面葉柵流出的氣流，在軸向間隙中其速度場是不均勻的，這將影響后面葉柵的工作及軸流通風機的氣動性能，并引起葉片的振動。所以采用如圖42的形式。其結構如圖41所示。目前礦用軸流通風機流線罩的行面為球面或橢球面。流線形流線罩是一種理想的形狀，但其軸向長度比較大，且加工難度大。實驗表明，設計良好的流線罩可使軸流通風機的流量增加10%左右。流線罩的有無，以及它的形狀，對軸流風機性能是有影響的，尤其是當通風機輪轂比較大時。但是考慮到掘進通風時，經常需要多個風機并聯工作，并聯通常采用法蘭連接，設計集流器會導致兩臺風機的連接困難，況且掘進通風對風機的要求不是特別嚴格。表39 弦長的投影的投影單位相對半徑mmmm4 結構部件的設計計算集流器與流線罩一起，組成了光滑的漸縮形流道。該翼型的特點是制造方便，但是效率要差一些，目前在通風機設計中仍然得到較多應用?？紤]到圓弧形翼型加工方便，有利于降低成本，故選用此翼型。導葉的翼型多采用圓弧形葉片?？傻煤髮Я髌魅~片數目：又由于導葉的數目(前導葉，中導葉，后導葉)應與葉輪葉片數互為質數，以避免氣流通過時產生同期擾動。) (176。表38導向氣流參數和幾何尺寸計算表項目及公式單位計算截面12345mm/smm/s