太阳集团通风降温系统
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车间负压风机高效低耗的卷圆机基于非稳态计算对旋风机三维流场的
型材冷弯卷圆机 型弯机 法兰成型机 型钢卷圆机 型材弯曲机 型材卷弯机--高效、节能、节材的理想加工设备
新乡市鼎天机械有限公司(吕少杰)是弯曲成型设备生产专业公司。我公司研制开发的型材冷弯卷圆机利用三个辊子上的模具将各种型材如：扁钢、槽钢、圆管或其它异型截面型材卷弯成一定曲率的圆形、弧形、螺旋型。该机模具变化后可适用于多种型材。是卷制园环和法兰的一种高质量、高效益的卷圆装置。其结构合理，具有体积小,能耗低,效率高,无噪音,装卸快速使用方便,操作简单,承载能力强,寿命长,卷园速度快,一机多用质量可靠等众多优点,在国内型弯机市扬占据很大份额。代替了原有钢板下料、对接、校正、车床加工等复杂工艺并节省了氧气、乙炔、劳动力、原材料等，是制造法兰的先进母机。是风机、石化、造船、桥梁模板、网架、钢结构建筑、大型管道、水工仪表等行业高效、节能、节材的理想加工设备。也适合用于对外加工，利润丰厚。经在多家机械行业生产单位的使用，受到用户一致好评。
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新乡市鼎天机械有限公司 、2163319、、15836071674是机械设备的专业生产企业。主要从事各种型号型材卷弯机械、立式车床等的设计制造。公司地处中原腹地，京广铁路、京珠高速、107国道交汇处。地理位置优越，环境优美，交通、通讯便利，配套设备齐备。公司技术力量雄厚．制造设备齐全。有能力按照用户的要求，为用户提供适用性产品方案。严格按照ISO9001：2000质量管理体系对产品实行全过程质量控制。公司将以精湛的技术、严谨的管理、真诚的服务为用户奉献满意的产品。
产品设计研究能力
新乡市鼎天机械有限公司技术科是专门从事产品设计开发、科研的技术中心
1、具有设计、开发诸如：立式车床、单臂铣床等各类专机的能力。
2、机床设计实现CAD计算机辅助设计。
3、采用新的设计方法，关键技术经反复试验应用于产品。
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C5120单柱立式车床 新乡市鼎天机械有限公司(吕少杰 )专业生产C5120单柱立式车床,性能稳定,质量可靠。
主要结构特点
＊主轴电动机为变频调速电动机，工作台转速可在5－50转／分之间选择
＊进给电机为变频调速电动机，刀具进给量可在0.8-80毫米／转之间选择
＊单立柱双滑道，结构紧凑，使切削刀具受力更合理
＊工作台直径为ø2000mm
＊五角刀台可同时装夹5种不同形状的刀具，更换刀具方便
＊垂直刀架滑枕可回转±35°
＊可加工工件的最大高度为1000mm
新乡市鼎天机械有限公司公司技术力量雄厚．制造设备齐全。有能力按照用户的要求，为用户提供适用性产品方案。具有设计、开发诸如：立式车床、单臂铣床等各类专机的能力。我公司还可以根据用户需求生产简易型立车：800mm、1.25米、1.6米、2米、2.5米、2.8米等。产品性能稳定，质量可靠，价格低廉 ...
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摘要：应用三维非定常数值计算方法对矿用对旋轴流风机的非定常特性进行了数值模拟研究。数值计算中将SIMPLE算法与 RNG ε-κ湍流模型相结合，以风机三维全流道为计算域，获得了对旋风机叶轮区域3对干涉面上速度场和涡量场的非定常分布。通过数值模拟结果与设计参数和试验结果的比较，验证了数值预测结果的准确性。模拟结果表明，对旋风机在一个旋转周期的不同时刻，其内部流场存在显著的非定常特性。
关键词：对旋式轴流通风机；非定常；全流场；数值模拟
中图分类号: TH432.1 文献标识码 : B
The Numerical Simulation for 3-D Flow Field of Counter-rotating Fan Based on Unsteady State Calculation
Abstract: The 3-D unsteady numerical calculation method is applied to the simulation research on unsteady characteristics in counter-rotating axial-flow fan for mine. The SIMPLE algorithm has been connected with the RNG κ-ε turbulence model during numerical calculation, which has been used to simulate the unsteady distribution features of velocity and vortex in three pairs of interfaces based on the 3-D whole flow passage calculating areas. According to the comparison between simulation, experiments and the design parameters, the accuracy of prediction numerical result is verified. The simulation result shows that the internal flow field of counter-rotating fan has existed obvious unsteady characteristics at the different moments in a rotating period.
Key words : counter-rotating axial-flow fan; unsteady; total flow field; numerical simulation
0 引言
与普通轴流通风机相比，对旋风机的对旋转子结构在单位轴向长度上可以获得比普通轴流通风机更高的压升，并且具有结构紧凑、易于反风、稳定工作范围宽广及效率高等特点[1-2]。
1 几何模型与网格划分结果
求解的计算区域包括了从集流器进口到扩散器出口内部流道的所有三维空间，与针对单一通流部件或单个叶片通道进行的计算相比，全流场建模可以充分考虑各相邻部件之间的相互影响，更加准确地给出边界条件，其全流道实体图见图1。 针对计算区域的复杂几何结构， 划分网格时采用非结构化四面体单元分块生成计算网格，在流动变化剧烈的前后两级叶轮以及轴向和径向间隙区域内适当加密网格。对旋风机前后两级叶轮的旋转方向相反，存在3个流动干涉面：2个动 - 静干涉面（前级叶轮进口面和后级叶轮出口面）和1个动 - 动干涉面（前后两级叶轮的中间面），在这3个面上分别采用滑移网格技术。整个求解区域的网格单元总数为1502164 ，网格节点总数为308691 ，其中叶片周围及叶顶附近的网格单元见图2。
2 边界条件与数值计算方法
进口边界根据流量给定速度值，速度方向垂直于进口面。出口边界采用压力出口，根据压升给定出口背压。固定壁面采用无滑移边界条件，对于叶轮部分的旋转边界则给定转速。为了确保非定常计算的稳定性，首先在相同的网格划分基础上进行定常数值计算，然后以定常计算的结果作为初场完成对旋风机内部全流场的非定常数值计算[3-4]。
数值计算方法上，采用对流线曲率大、有漩涡和旋转的叶轮机械内部流场的模拟更加适用的RNG k-ε湍流模型使控制方程组封闭。采用有限体积法对非结构化网格下的控制方程进行空间离散，采用二阶全隐格式进行时间离散。对控制方程中的源项和扩散项应用二阶中心差分格式，对控制方程中的对流项应用二阶迎风格式[5] 。计算中采用的时间步长为0.0002s，是旋转周期的1％，即叶轮每个时间步内转动。在每个时间步长上应用 SIMPLE 算法对离散方程进行求解，实现速度和压力之间的耦合。每个时间步长内迭代50次，计算收敛后时间步向前推进，同时转动叶轮部分的网格相应转到新的位置，并开始进行下一个时间步上的计算。
3 计算结果及分析
以下是设计工况下的计算结果，此时对旋风机的流量为3.5m3/s ，总压升为2103.14Pa。限于篇幅，这里只给出了风机旋转第5圈这一转动周期T内不同时刻（0T、0.25T、0.5T和0.75T）叶轮区域中3对干涉面上速度场和涡量场的非定常变化情况。
3.1 速度场的非定常变化
从图3～图6中3对干涉面上的速度分布云图看出，4个不同时刻的速度分布绕叶轮中心存在明显的圆周对称分布规律。由于4个不同时刻的时间间隔非常短，在不同时刻速度云图的分布大致相同，由于叶轮的旋转作用，高速区域和低速区域的位置发生了相应的偏转，速度分布在微观结构上稍有差别。同时可以看出，对旋风机全流场沿圆周方向的速度分布具有较好的周期性和对称性。
从前、后干涉面上的速度分布云图中可以明显看出，前干涉面存在8个高速区域，后干涉面存在7个高速区域，这充分体现了前、后叶片旋转对干涉面速度分布的巨大影响[6-7]。而中间干涉面的速度分布则是前后两级叶轮反向旋转相互干涉叠加的结果，中间干涉面的湍流复杂程度无疑是最大的。
图4 0.25T时刻对3对干涉面上的速度分布
图6 0.75T时刻对3对干涉面上的速度分布
3.2 涡量场的非定常变化
图7～图10依次表示3对干涉面在一个旋转周期T内4个不同时刻涡量场的分布云图。相对于对旋风机其他截面的涡量分布，3对干涉面处涡量场的分布特征无疑是最有代表性的。可以看出，涡量在3对干涉面内的分布具有非定常特性。由于所选取4个时间间隔的跨度较小，难以辨析其具体数值上的细微差别，但是由于非定常湍流和压力脉动的影响，涡量场的分布范围变化较大。
从3对干涉面涡量场的整体分布看出，截面外缘的涡量普遍较高，这主要是由叶顶间隙处的缝隙流引起的。而截面内缘的高涡量区域，则是由于叶根部位较大的饶流作用引起的[8-9]。同上述速度场的分布规律类似，涡量场的分布也反映了叶轮旋转作用对涡量场的巨大影响[10]。
图7 0T时刻对3对干涉面上的涡量分布
图8 0.25T时刻对3对干涉面上的涡量分布
3.3 非定常数值模拟与试验结果和设计参数的比较与分析
为了检验非
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