Науковий вісник НГУ

Выравнивание нагнетательного потока радиального вентилятора в шахтной вентиляционной системе

• 
• 

Рейтинг:   / 0

ПлохоОтлично 

Подробности

Категория: Содержание №6 2019

Обновлено 20 Январь 2020

Опубликовано 20 Январь 2020

Просмотров: 721

Authors:

Н. А. Сподинюк, кандидат технических наук, доцент, orcid.org/0000-0002-2865-9320, Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, г. Киев, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Б. И. Гулай, кандидат технических наук, orcid.org/0000-0001-8031-8171,  Национальный университет „Львовская политехника“, г. Львов, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В. М. Желых, доктор технических наук, профессор, orcid.org/0000-0002-5063-5077,  Национальный университет „Львовская политехника“, г. Львов, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

С. П. Шаповалl, кандидат технических наук, orcid.org/0000-0003-4985-0930,  Национальный университет „Львовская политехника“, г. Львов, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 повний текст / full article

Цель. Разработка нового конструкционного решения элемента шахтной вентиляционной системы для увеличения ее эффективности вследствие выравнивания нагнетательного потока при разных режимах работы радиальных вентиляторов. Поставлена задача исследовать и проанализировать влияние взаимного расположения гибких вставок и диффузоров и их влияния на общее поле потока воздуха и на энергоэффективность работы шахтных систем вентиляции в целом.

Методика. Разработана конструкция присоединения радиального вентилятора к воздуховоду шахтной вентиляционной системы. Математическая обработка результатов, полученных при измерении физических свойств, выполняется по разработанным специальным программам. Использованы теоретические, аналитические и экспериментальные методы.

Результаты. По результатам экспериментальных исследований оценено качество потока в диффузоре и воздуховоде, расположенных непосредственно после радиального вентилятора. Получены графические и эмпирические зависимости. Установлено, что изменение конструкции диффузора позволяет увеличить производительность системы на 16 %. Это имеет важное значение при дальнейшем проектировании шахтной вентиляционной сети, так как влияет на улучшение аэродинамических характеристик системы. Установлено, что наиболее эффективно уравновешивание выходного потока происходит в „относительно длинном“ диффузорном расширении, которое расположено сразу же после вентилятора, и в этом же диффузорном расширении с пластинкой выравнивания потока, за счет чего расход через систему увеличился на 6,7 %.

Научная новизна. Оценено качество потока в диффузоре и воздуховоде. Установлено, что наиболее эффективно выравнивание нагнетательного потока происходит в диффузоре, расположенном непосредственно после вентилятора. Определено оптимальное расположение и углы наклона выравнивающей пластины в конструкции диффузора.

Практическая значимость. Установленные оптимальные расположения и углы наклона пластинки в конструкции диффузорной расширения могут быть использованы при проектировании шахтных вентиляционных систем. Это приведет к улучшению аэродинамических характеристик шахтной вентиляционной системы.

References.

1. Xiaodi, H., & Aimin, J. (2018). Research on Performance Optimization of Multi-Stage Centrifugal Fan. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 452(042001), (pp. 1-5).

https://doi.org/10.1088/1757-899X/452/4/042001.

2. Dadnich, M., Kumar Jain, Sh., Sharma, V., Sharma, S. K., & Agarwal, D. (2015). Fatigue (fea) and modal analysis of a centrifugal fan. International Journal of Recent advances in Mechanical Engineering (IJMECH), 4(2), 77-91. https://doi.org/10.14810/ijmech.2015.4209.

3. Liang, Y. (2016). Control of coal and gas outbursts in Huainan mines in China: A review. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 8(4), 1-9. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2016.01.005.

4. Kopachev, V. F., & Dolgikh, D. S. (2015). About calculation of aerodynamic characteristics of mine fans of the mixed principle of action. News of the Ural State Mining University, 1(37), 53-55.

5. Park, J. K., Kwon, W. D., Kwon, H. M., & Yang, J. H. (2017). Examination of the Ventilation Function of a Combined Air-Diffuser Ventilation System Using Experiments and CFD. Journal of Asian Architecture and Building Engineering, 16(3), 647-654. https://doi.org/10.3130/jaabe.16.647.

6. Kapalo, P., & Spodyniuk, N. (2018). Effect of the variable air volume on energy consumption ‒ case study. IOP Conference Series Materials Science and Engineering 415, (012027) (pp. 1-7). Poland. https://doi.org/10.1088/1757-899X/415/1/012027.

7. Hulai, B., Dovbush, O., Piznak, B., & Kasynets, M. (2019). Studying Equalization of the Radial Fan’s Discharge Flow. Proceedings of CEE 2019, Advances in Resource-saving Technologies and Materials in Civil and Environmental Engineering (pp. 119-126). Lviv, Ukraine. https://doi.org/10.1007/978-3-030-27011-7_15.

8. Umamaheswararao, L., & Ashif, M. (2016). Fluid flow analysis of centrifugal fan by using fem. International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET), 7(2), 45-51.

9. Wang, H., Nie, W., Cheng, W., Liu, Q., & Jin, H. (2018). Effects of air volume ratio parameters on air curtain dust suppression in a rock tunnel’s fully-mechanized working face. Advanced Powder Technology, 29(2), 230-244. https://doi.org/10.1016/j.apt.2017.11.007.

10. Liu, H.-H., Cheng, C.-H., Hsueh, K.-L., & Hong, C.-W. (2017). Modeling and design of air-side manifolds and measurement on an industrial 5-kW hydrogen fuel cell stack. International Journal of Hydrogen Energy, 42(30), 19216-19226. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.06.057.

11.Kapalo, P., Vilčeková, S., Domnita, F., Bacotiu, C., & Voznyak, O. (2017). Determining the Ventilation Rate inside an Apartment House on the Basis of Measured Carbon Dioxide Concentrations – Case Study. “Environmental Engineering” 10^th International Conference Vilnius Gediminas Technical University (pp.1-6). https://doi.org/10.3846/enviro.2017.262.

12. Voznyak, O., Sukholova, I., & Myroniuk, K. (2015). Research of device for air distribution with swirl and spread air jets at variable mode. Eastern European Journal of Enterprise Technologies, 6(7), 15-23. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.56235.

13. Korbut, V., Voznyak, О., Myroniuk, K., Sukholova, I., & Kapalo, P. (2017). Examining a device for air distribution by the interaction of counter non-coaxial jets under alternating mode. Eastern European Journal of Enterprise Technologies, 2(8), 30-38. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.96774.

14. Korsun, A. S., Pisarevsky, M. I., Fedoseev, V. N., & Kreps, M. V. (2017). Velocity distribution in a turbulent flow near a rough wall. Journal of Physics Conference Series, 891(1):012065, 1-10. https://doi.org/10.1088/1742-6596/891/1/012065.

• < Назад
• Вперёд >