Науковий вісник НГУ

Вирівнювання нагнітального потоку радіального вентилятора у шахтній вентиляційній системі

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2019

Останнє оновлення: 13 січня 2020

Опубліковано: 12 січня 2020

Перегляди: 2734

Authors:

Н. А. Сподинюк, кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0002-2865-9320, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Б. І. Гулай, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0001-8031-8171,  Національний університет „Львівська політехніка“, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. М. Желих, доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0002-5063-5077,  Національний університет „Львівська політехніка“, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.;Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С. П. Шаповал, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0003-4985-0930,  Національний університет „Львівська політехніка“, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 повний текст / full article

Мета. Розроблення нового конструкційного рішення елементу шахтної вентиляційної системи для збільшення її ефективності внаслідок вирівнювання нагнітального потоку за різних режимів роботи радіальних вентиляторів. Сформульована задача дослідити та проаналізувати вплив взаємного розміщення гнучких вставок і дифузорів та їх вплив на загальне поле потоку повітря й на енергоефективність роботи шахтних систем вентиляції в цілому.

Методика. Розроблена конструкція з’єднання відцентрового вентилятора до повітропроводу шахтної вентиляційної системи. Математична обробка результатів, одержаних при вимірюванні фізичних властивостей, виконується за розробленими спеціальними програмами. Використані теоретичні, аналітичні та експериментальні методи.

Результати. За результатами експериментальних досліджень оцінена якість потоку в дифузорі й повітропроводі, розташованих безпосередньо за радіальним вентилятором. Отримані графічні та емпіричні залежності. Встановлено, що зміна конструкції дифузора дозволяє збільшити продуктивність системи на 16 %. Це має важливе значення при подальшому проектуванні шахтної вентиляційної мережі, оскільки впливає на покращення аеродинамічних характеристик системи. Встановлено, що найефективніше врівноваження вихідного потоку відбувається у „відносно довгому“ дифузорному розширенні, що розташоване одразу ж після вентилятора, та у цьому ж дифузорному розширенні з пластинкою вирівнювання потоку, за рахунок чого витрата крізь систему збільшилась на 6,7 %.

Наукова новизна. Оцінена якість потоку в дифузорному розширенні та повітропроводі. Встановлено, що найефективніше урівноваження нагнітального потоку відбувається у дифузорному розширенні, що розташоване одразу ж за вентилятором. Визначено оптимальне розташування та кути нахилу вирівнювальної пластини в конструкції дифузора.

Практична значимість. Встановлені оптимальні розташування та кути нахилу пластинки в конструкції дифузорного розширення можуть бути використані при проектуванні шахтних вентиляційних систем. Це призведе до покращення аеродинамічних характеристик шахтної вентиляційної системи.

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.

• < Попередня
• Наступна >