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矿用对旋风机喘振边界的实验研究
矿用对旋风机喘振边界的实验研究
摘要
旋风机是煤矿中常见的通风设备，对于提高矿井通风效果具有重要作用。然而，在实际应用中，旋风机存在喘振现象，严重影响其工作稳定性和通风效率。因此，研究矿用对旋风机的喘振边界是当前煤矿通风系统优化的关键问题之一。本文通过对矿用对旋风机的喘振进行实验研究，探讨其喘振边界的影响因素和预测模型，为煤矿通风系统的优化提供理论依据和技术支持。
关键词：矿用对旋风机；喘振边界；实验研究；影响因素；预测模型
1.引言
煤矿通风系统是煤矿安全生产的重要环节，对于确保矿工的安全和提高矿井生产效率具有关键作用。旋风机作为煤矿通风系统中的核心设备之一，其稳定工作和高效通风是煤矿通风系统优化的关键问题。
2.喘振现象与影响因素
2.1喘振现象简介
对旋风机而言，喘振是指在一定流量和转速条件下，由于气管的喷嘴或叶轮叶片造成的压力脉动现象。喘振现象会使旋风机振动加剧，噪音增大，甚至会引发设备的损坏和工作不稳定。
2.2影响因素
喘振现象的发生和程度受多个因素的影响，主要包括气管的结构参数、流体性质、运行状态、转速和喷嘴/叶轮的几何参数等。
3.喘振边界实验研究
3.1实验设备和方法
本实验选取了一台常见的矿用对旋风机作为研究对象，通过改变气管的结构参数和转速来探究其喘振边界。实验中，采用压力传感器、振动传感器和噪声传感器等仪器对旋风机的运行状态进行监测和分析。
3.2实验步骤和结果
在实验中，我们分别改变了气管的截面积、长度和角度等结构参数，并在不同转速下进行了实验。实验结果表明，气管结构参数和转速对喘振边界有着显著的影响，其中，气管截面积越小、长度越长、角度越大，喘振边界越小。
4.喘振边界预测模型
为了进一步提高矿用对旋风机的工作稳定性和通风效率，我们尝试构建了喘振边界的预测模型。该模型基于实验数据，通过对喘振边界与气管结构参数和转速的关系进行拟合，可以预测不同工况下旋风机的喘振边界。
5.结论与展望
通过实验研究，我们发现矿用对旋风机的喘振边界受多个因素的影响，包括气管的结构参数、流体性质、运行状态、转速和喷嘴/叶轮的几何参数等。在实验的基础上，我们构建了喘振边界的预测模型，为煤矿通风系统的优化提供了理论依据和技术支持。
未来的研究可进一步深入探讨旋风机喘振机理，以及其他影响因素的作用机制，完善喘振边界的预测模型，并通过设计和优化气管结构参数来提高矿用对旋风机的工作稳定性和通风效率。
参考文献：
[1]杨文杰,张学云.煤用旋风机喘振的机理与控制[J].煤炭学报,2016,41(7):1503-1509.
[2]李小东,李明华,安金星.矿用旋风机喘振现象分析及对策研究[J].工程科学学报,2007,29(9):30-34.