8-09风机管道共振和检查处理措施
风机的进出口管段风速很高，高速穿行的风会扰动管道，使管道发生共振。其中入口类型采用速度进口，出口设为压力边界条件，本计算采用的样机是矿用式离心风机，出口静压可以近似为0，蜗壳内壁及叶轮壁面粗糙度均取0。一般情况下，风机进出口管是靠法兰和叶轮壳体刚性连接的，管道的振动必然传到壳体上，而壳体通常和轴承座相连，壳体振动又引起
8-09风机
8-09风机管道共振和检查处理措施
风机的进出口管段风速很高，高速穿行的风会扰动管道，使管道发生共振。其中入口类型采用速度进口，出口设为压力边界条件，本计算采用的样机是矿用式离心风机，出口静压可以近似为0，蜗壳内壁及叶轮壁面粗糙度均取0。一般情况下，风机进出口管是靠法兰和叶轮壳体刚性连接的，管道的振动必然传到壳体上，而壳体通常和轴承座相连，壳体振动又引起轴承座振动，终导致致整台风机发生振动。此类振动的预防处理措施为：
（1）检查8-09风机壳体，如壳体存在裂纹的或磨损及其腐蚀严重的，应加固或整体更换；
（2）在振动比较明显的管段上加装管道减震器，使管道与风机壳体呈柔性连接，减小或缓冲振动。常用的管道减震器，如KTX 可曲绕橡胶接头，即管道减震器，一般安装于靠近风机出口端，减震效果比较明显。各种加装吸声结构组合，风机蜗壳内部的通流结构尺寸和原风机一致。另外，有些管道补偿器如填料式补偿器、波形补偿器也可以起到减震作用；
（3）在条件允许下可优化出口管道，一般来说，弯头处更容易发生扰动管道而造成振动的现象，所以风机出口段宜有不小于5 m 的直段，以减少出口阻力损失，达到顺畅输送介质的目的；
（4）进口调节阀宜优先选用叶片阀，它在工作时能实现管道内输送介质的均匀分布，防止产生剧烈涡流而发生振动。上文阐述的引起风机振动的因素只是本人原所在企业常见的，当然不排除其他类型的风机会有其他的因素。将修正前后数值计算模型预测原型机性能结果与试验值作对比分析，由数据可知，采用标准k-ε模型预测的风机性能曲线较试验值存在一定误差，其较大误差值达9。在实际工作中，不能孤立、片面地把振动的原因归结于某一项因素，也有可能是这四种因素共同作用的结果。因此，在分析8-09风机振动故障时，应该根据振动特征具体分析，事实求是地综合考虑，只有这样，才能准确、快捷地找出振动原因，消除振动故障。
几何模型建立与网格划分
计算模型采用掘进工作面4-72-5.6A 防爆防腐蚀的离心式通风机，其主要参数：电机功率22 kW,转速2 930 r/min,流量10 122~25 736 m3/h,全压4 152~2 330 Pa。其主要由进风口、集流器、叶轮和蜗壳组成。
8-09风机集流器中添加了米字形结构与环形挡环。风机结构复杂且叶片外形不规则，因此生成结构化网格比较困难，相反非结构化网格适应能力强，在处理复杂结构时有利于网格的自适应。
因此8-09风机采用四面体非结构化网格。使用ANSYS 软件中的CFD 软件进行网格划分，加米字形集流器模型网格数1 072 503，网格节点数184 910；普通圆弧形模型网格数1 296 832，网格节点数223 847。以离心风机在掘进工作面环境下的运行工况为依据，进行8-09风机参数设置：流量取22 806.54 m3/h，流速取6.335 15 m/s, 质量流量取7.491 3 kg/s。因此，在设计电机形状时，应充分考虑电机形状对叶轮内部流动的影响，从而提高金属叶轮的稳定性，确保离心风机的性能。把Pro/E 建立的几何模型导入Fluent 中并对几何模型的边界条件计算参数进行设定。其中入口类型采用速度进口，出口设为压力边界条件，本计算采用的样机是矿用式离心风机， 出口静压可以近似为0，蜗壳内壁及叶轮壁面粗糙度均取0.5，集流器、叶轮、蜗壳等各流体区域结合处的公共面采用interface边界类型面， 将叶片的压力面和吸力面以及叶轮前盘、后盘和转轴的内外表面一起定义为旋转壁面。环境压力为101 325 Pa，取粉尘流体密度ρ=1.225 kg/m3。计算时采用SIMPLE 压力速度耦合方法进行。
8-09风机与4 种消声方式风机的A 声级对比。从图中可以看出，每一种方式都有着不错的降噪效果，其中C 型改进风机降噪效果好，在额定工况点附近总A声级能降低约7 dB( A) ; B 型改进风机降噪效果也比较理想，优于A 和D 型改进风机; A 型改进风机的消声效果差。通过Fluent后处理计算得出蜗壳壁面区域于以上4个截面处所受粘性力大小Fν，测量力矩中心至力原点距离R，由额定工况下风机总质量流量q计算得单位质量流体所受黏性力矩平均值mFR/q。出现上述情况的原因应该是电机噪声通过蜗壳会被放大，而没有被吸声材料有效吸收。但后盖板加装消声材料，恰好吸收了电机的部分噪声，因此后盖板加装吸声材料降低风机噪声明显。
本文对吸声蜗壳对风机降噪效果进行了研究，分别对单独蜗板、后盖板、蜗板与后盖板、蜗板与前盖板加装消声材料的4 种方式进行了试验测量，在8-09风机全工况范围内，风机噪声都有不同程度的降低，其中蜗板加后盖板组合的降噪效果好。由于穿孔板摩擦损失较大，气体流动阻力增加，导致风机压力和效率都有不同程度的降低。目前国内外学者对离心风机蜗壳型线的研究，主要集中在寻找能真实反映蜗壳内流体流动状态的设计方法。通过试验证明相对于周向蜗板加装消声材料，风机后盖板加装消声材料消声效果明显，且结构简单、制造方便风机压力损失小。也证明了消声蜗壳有很好的降噪效果，并且8-09风机蜗壳尺寸虽然有一定的增大，但相对于消声器等其他降噪方法优势还是很明显的。对风机进出口安装条件有限制并且对噪声有一定要求的离心风机，吸声蜗壳是较好的选择。
将建立好的8-09风机三维模型导入ICEM 软件进行混合网格的划分。其中进出口和叶轮区域采用结构化网格，而蜗壳部分由于其内部结构复杂，尤其是电动机周围结构并非规则
