本發明屬于鐵路、公路隧道建設工程
技術領域：
，尤其屬于高海拔鐵路、公路隧道通風工程建設
技術領域：
，特別涉及高海拔鐵路、公路隧道施工通風設計技術。
背景技術：
：隨著我國交通網的逐漸完善，高海拔鐵路、公路隧道的數量迅速增多，高海拔隧道建設工程中的通風設備優化問題日益受到國內各界的關注。目前，國內高海拔隧道施工中，選用的通風設備多為軸流風機，與平原地區相比，高海拔地區的空氣密度相對低，軸流風機的有效功率會降低，從而導致通風效果降低。保證軸流風機的有效功率是隧道施工安全的基礎和關鍵。通過對國內外資料的調研發現，國內外研究學者主要針對軸流風機的結構幾何參數進行研究改進，從而達到增大軸流風機有效功率的效果，而對于軸流風機在高海拔地區是否適用或滿足功率要求，目前采取的是現場測試的方法，有時需進行反復多次的改進和測試，費時費力。因此，快速有效的預測高海拔地區軸流風機的結構參數可以節省成本，減少不必要的人力物力的浪費。技術實現要素：本發明針對現有高海拔隧道施工中軸流風機有效功率降低現象，提出一種通過獲得軸流風機葉片最優安裝角來滿足高海拔地區軸流風機有效功率要求的方法。本發明可以通過以下技術方案實現：軸流風機葉片安裝角度獲得方法，其特征在于包括以下方法：(1)選定軸流風機型號，提取其基本的結構參數，利用FLUENT前處理軟件GAMBIT建立不同安裝角的風機模型，并分別導入FLUENT軟件中；(2)獲得不同海拔高度空氣質量密度，分別輸入FLUENT軟件中，模擬計算得到各海拔高度條件不同安裝角情況下，風機的有效功率P與安裝角θ的關系曲線；(3)對步驟(2)得到的曲線進行擬合，得到各海拔高度該軸流風機型號風機的有效功率P與安裝角θ的計算公式；(4)根據工程實際功率需要，利用步驟(3)計算式獲得風機的安裝角。本發明軸流風機葉片安裝角度獲得方法具體包括以下步驟：步驟一、選定軸流風機型號，提取其基本結構參數；步驟二、根據步驟一選擇的風機基本結構參數，利用FLUENT前處理軟件GAMBIT進行葉輪幾何模型的建立；首先在GAMBIT中將風機葉片模型建立起來，隨后在其基礎上依次建立電機、支架、風筒形成軸流風機的整體結構模型；步驟三、利用FLUENT軟件對不同海拔、風機葉片不同安裝角度進行組合計算，包括：(1)在GAMBIT中建立葉片不同安裝角的軸流風機模型；(2)將(1)建立的模型導入FLUENT中，設置計算時的初始邊界條件，包括氣流入口、氣流出口、風筒內壁、電機、支架、過渡面、葉片、風機段、入口風量、出口段，并劃分網格；(3)分別計算不同海拔高度的空氣密度和氣壓，并將其設置為風機入口處的空氣密度和氣壓后進行計算。(4)提取各個工況計算結果中風機出口的全壓，根據初設的風機流量可以得出風機的有效功率；Pe＝△p.Q，其中Pe為風機有效功率，△p為風機出口全壓，Q為風機流量；(5)繪制同一海拔高度時，風機有效功率與葉片安裝角之間的關系曲線，并擬合曲線，得到關系計算式；步驟四、根據所選軸流風機所在海拔高度，重復以上步驟一、二、三，即可獲得該海拔情況下，風機不同葉片安裝角的有效功率，確定風機的安裝角。所述步驟三中風機葉片不同安裝角度分別選取20°、22°、24°、26°、28°進行計算。本發明具體選取軸流風機型號SDZ260-8P進行模擬，得到的模型計算式包括：(1)海拔為0m時，風機有效功率P隨安裝角θ變化值：P0＝3.7182θ+57.592(2)海拔為1000m時，風機有效功率P隨安裝角θ變化值：P1000＝3.6024θ+55.807(3)海拔為2000m時，風機有效功率P隨安裝角θ變化值：P2000＝3.5457θ+45.378(4)海拔為3000m時，風機有效功率P隨安裝角θ變化值：P3000＝2.992θ+41.809(5)海拔為4000m時，風機有效功率P隨安裝角θ變化值：P4000＝2.4818θ+38.532(6)海拔為5000m時，風機有效功率P隨安裝角θ變化值：P5000＝2.2292θ+34.636其中：P為軸流風機有效功率，單位kW；θ為軸流風機葉片安裝角，單位度。本發明中采用FLUENT及其前處理軟件GAMBIT。FLUENT軟件是目前國際上流行的商業計算流體力學(CFD)軟件，只要涉及流體、熱傳遞及化學反應等的工程問題，都可以用FLUENT進行求解。GAMBIT是一款幫助計算流體力學軟件建立模型并劃分網格的前處理軟件。GAMBIT通過其用戶界面(GUI)能夠簡單、直接地建立模型、網格化模型、指定模型區域大小等。本發明通過利用數值模擬的方法，對高海拔地區的軸流風機有效功率進行計算，得出一種高海拔地區軸流風機葉片安裝角度的預測方法。提出一種基于數值模擬的高海拔隧道施工通風中軸流風機葉片安裝角的確定方法。本發明利用流體力學計算軟件FLUENT及其前處理軟件GAMBIT，進行軸流風機不同葉片安裝角θ模型的建立，輸入不同海拔H的環境參數，設定入口風量Q，進行高海拔軸流風機運行狀況的組合模擬計算。提取不同海拔，不同安裝角的風機出口風壓ΔP，計算出對應軸流風機的有效功率Pe。提取不同海拔情況下，軸流風機有效功率隨葉片安裝角變化的數值，并進行作圖，線性擬合并給出計算公式式(Pe-θ)。在實際應用中，根據工程情況，選擇軸流風機要求的有效功率，帶入對應的海拔高度計算式中，計算得到該軸流風機在該海拔情況下，能夠滿足有效功率的最小安裝角。由于本發明只給出了部分海拔，功率與葉片安裝角的關系計算式，因此，可以首先計算與實際工程的海拔高度相鄰的兩個海拔高度時軸流風機的葉片安裝角，然后進行線性內插或者線性延伸的方法，得到所需海拔高度的軸流風機的葉片安裝角的預測值。本發明的有益效果：本發明采用數值模擬計算和模型，得出了軸流風機葉片安裝角的獲得方法，經現場測評，得出的結果與現場實際情況相符。本發明解決了施工方以往不斷進行現場試驗確定軸流風機葉片安裝角的復雜問題，得到的結果準確可靠，最大限度地實現了經濟、合理、高效、便捷。附圖說明圖1軸流風機平面布置示意圖；圖2軸流風機平面尺寸示意圖；圖3軸流風機風筒切面圖；圖4軸流風機葉片整體示意圖；圖5軸流風機葉片整體另一示意圖；圖6軸流風機葉片尺寸示意圖；圖7軸流風機葉片建模示意圖；圖8軸流風機整體建模示意圖；圖9海拔0m時，軸流風機有效功率隨安裝角變化圖；圖10海拔1000m時，軸流風機有效功率隨安裝角變化圖；圖11海拔2000m時，軸流風機有效功率隨安裝角變化圖；圖12海拔3000m時，軸流風機有效功率隨安裝角變化圖；圖13海拔4000m時，軸流風機有效功率隨安裝角變化圖；圖14海拔5000m時，軸流風機有效功率隨安裝角變化圖。圖中，1是入口段；2是風機段；3是出口段；4是集流器；5是電機；6是擴散筒；圖10至圖14中，橫坐標表示安裝角θ，單位度；縱坐標表示有效功率P，單位kw。具體實施方式下面通過實施例對本發明進行具體的描述，實施例只用于對本發明進行進一步的說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，本領域的技術人員根據本發明的內容作出的一些非本質的改進和調整也屬于本發明保護的范圍。本發明首先選用SDZ260-8P型軸流風機，平面布置圖如圖1所示，提取其基本的結構參數(主要是葉片截面數據)，包括：風筒直徑、長度，支架的位置、尺寸，葉片輪轂半徑、安裝角范圍、葉型弦長、葉型厚度、葉片數等，SDZ260-8P型軸流風機基本結構參數如圖2、3、4、5所示。利用FLUENT前處理軟件GAMBIT進行風機模型的建立。前期建模，分別建立葉片安裝角為20°、22°、24°、26°、28°的風機模型，葉片模型如圖6所示，風機整體模型如圖7所示。然后導入FLUENT軟件之中，進行網格的劃分，邊界條件的設置包括：氣流入口(風機進口質量流量)、氣流出口(設風機出口靜壓為大氣壓力)、風筒內壁、電機、支架(無滑移固壁邊界條件)、過渡面(利用unite命令將入口段、風機段、出口段連接成一個整體)、葉片(旋轉壁面條件)、風機段(此段設為fluid，先設定氣流的方向，然后流體結構設為MovingReferenceframe結構，轉速可根據實際的風機轉速設定，但要注意方向)、入口段、出口段(兩段的邊界條件可取默認值，軟件默認他們為Stationary，即相對靜止結構)。根據SDZ260-8P型軸流風機廠家出廠建議，將風機入口風量設定為120m3/s。根據理想氣體狀態方程式可以求得空氣密度與海拔高度的關系：式中：ρH——海拔高度為H時的空氣密度，kg/m3；ρ0——標準狀態下空氣密度；H——海拔高度，m；T0——絕對溫度，273K；α——空氣溫度梯度，約為0.0065K/m。根據氣體狀態方程式可以得到不同海拔高度標準大氣的相關參數如下表所示。海拔H(m)溫度T(K)壓力(Pa)ρ(kg/m3)0288.21.0133×1051..70…20…70…20…70..7364設置好所有的初始條件之后，利用FLUENT軟件，對軸流風機模型進行計算，分別對安裝角為20°、22°、24°、26°、28°和海拔為0m、1000m、2000m、3000m、4000m、5000m進行組合計算，提取30種工況下的風機出口全壓△P。根據風機有效功率計算式：Pe＝△p.Q(Pe為風機有效功率，△p為風機出口全壓，Q為風機流量)。分別提取海拔為0m、1000m、2000m、3000m、4000m、5000m時，風機效率與葉片安裝角。分別在EXCEL中對其進行描點、繪圖，后期對散點圖進行線性擬合，并給出計算式：(1)海拔為0m時，風機有效功率P隨安裝角θ變化值(圖9：P0＝3.7182θ+57.592(2)海拔為1000m時，風機有效功率P隨安裝角θ變化值(圖10)：P1000＝3.6024θ+55.807(3)海拔為2000m時，風機有效功率P隨安裝角θ變化值(圖11)：P2000＝3.5457θ+45.378(4)海拔為3000m時，風機有效功率P隨安裝角θ變化值(圖12)：P3000＝2.992θ+41.809(5)海拔為4000m時，風機有效功率P隨安裝角θ變化值(圖13)：P4000＝2.4818θ+38.532(6)海拔為5000m時，風機有效功率P隨安裝角θ變化值(圖14)：P5000＝2.2292θ+34.636其中P為軸流風機有效功率(kW)，θ為軸流風機葉片安裝角(°)。以上述6個計算式為基礎，根據軸流風機所在的實際海拔高度，選取兩個相鄰的計算式，進行葉片安裝角的計算，將計算結果根據實際海拔高度進行線性內插，得到軸流風機實際的葉片安裝角預測值。當前第1頁1 2 3 
CJ1長多少？
期權合同法在（）中比其他方法防范風險的作用更突出。 有遠期外匯收益的出口貿易。 有遠期外匯支付的進口貿易。 對外資本輸出時。 國際投標。
短期飛行沖突推測模式中向前看時間參數范圍為（）倍系統航跡處理周期至（）S。 1；180。 2；180。 1；90。 2；90。
《農村信用社不良資產檢測和考核辦法》中所稱不良資產指的什么？（） 不良貸款和不良資產。 不良信貸資產和財務損失。 不良信貸資產和非信貸資產。 不良信貸資產和非財務損失。
能有效防范外匯風險的結算方式是（） D/A。 D/P。 即期L/C。 遠期L/C。
軸流風機可用調整葉片安裝角來調節風機的（）。
新人第一次在做一個水廠項目，遇到了加藥間和二級泵房軸流風機安裝問題。軸流風機分為進氣和排氣，安裝施工人員說：“進氣和排氣是通過軸流風機安裝方向確定的。”這樣裝好的后果是，形象特別丑，有些是頭朝外，有些是屁股朝外。業主說：“軸流風機進氣和排氣是通過電源正反接，使得風機正反轉實現的。”安裝人員說：“這樣反轉會沒風，也會造成電機損壞。” 求助前輩們，具體應該聽誰的，還是要根據具體軸流風機型號來決定是否能正反轉？
專利名稱：軸流風機葉片安裝角度的測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及軸流風機，尤其涉及到軸流風機葉片安裝角度的測量裝置。
背景技術：
軸流風機廣泛應用于空調和其它多種用來通風散熱的電器設備中。軸流風機葉片安裝角度是生產工藝中非常重要的技術指標，葉片的安裝角度直接影響軸流風機的風量、風壓、噪聲等重要參數；由于葉片絕大多數為非平面，用常規的測量儀器無法直接測量。因此，采用簡單可靠的軸流風機葉片安裝角度的測量方法是保證葉片安裝精度的關鍵措施。目前常用的軸流風機葉片安裝角度的測量方法是首先測量葉片相對葉片支架平面的高度、葉片直徑方向長度以及葉片弦長，然后按照三角幾何方式，計算得到軸流風機葉片的安裝角度值。上述軸流風機葉片安裝角度的測量方法存在的缺點是測量的參數較多，測量復雜，計算難度大，由此帶來的誤差較大，并且得到的角度數據不直觀。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種測量方式直觀、簡單可靠、并且測量準確度較高的軸流風機葉片安裝角度的測量裝置。為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案。軸流風機葉片安裝角度的測量裝置，其特點是包括連接桿，在連接桿的兩端分別垂直安裝有基準桿和測量長桿，并且測量長桿垂直于基準桿與連接桿組成的平面，在測量長桿的一端垂直固定設置有指針，并且指針與基準桿相互垂直，在測量長桿的一端還垂直安裝有刻度盤，所述刻度盤緊靠指針并可繞安裝點左右轉動，所述刻度盤底邊平整，刻度盤上標注有刻度值。進一步地，前述的軸流風機葉片安裝角度的測量裝置，其中所述刻度值中心為O度，向右標注CW即順時針方向，向左標注CCW即逆時針方向，并且當刻度盤底邊與基準桿平行時，指針指示在O度位置。本實用新型的有益效果使用本實用新型所述的測量裝置，測量方式直觀、簡單可靠，克服了間接測量帶來的測量復雜、計算難度大的缺點，提高了測量的準確度，能更好地確保軸流風機葉片的安裝角度符合設計要求。
圖1是本實用新型所述的軸流風機葉片安裝角度的測量裝置的結構示意圖。圖2是使用本實用新型所述的測量裝置測量軸流風機葉片安裝角度的方法示意圖。
具體實施方式
[0012]
以下結合附圖和優選實施例對本實用新型所述的軸流風機葉片安裝角度的測量裝置作進一步的說明。參見圖1所示，本實用新型所述的軸流風機葉片安裝角度的測量裝置，包括連接桿2，在連接桿2的兩端分別垂直安裝有基準桿I和測量長桿3，并且測量長桿3垂直于基準桿I和連接桿2組成的平面，在測量長桿3的一端垂直固定設置有指針5，并且指針5與基準桿I相互垂直，在測量長桿3的一端還垂直安裝有刻度盤4，所述刻度盤4緊靠指針5并可繞安裝點43左右轉動，所述刻度盤4底邊41平整，刻度盤4上標注有刻度值，所述刻度值中心為O度，向右標注CW即順時針方向，向左標注CCW即逆時針方向，并且當刻度盤4底邊41與基準桿I平行時，指針5指示在O度位置。所述測量長桿3的長度可以按照不同的風葉葉片大小調整，風葉葉片大時測量長桿3相對較長，風葉葉片小時測量長桿3相對較短，以保證當基準桿I位于葉片支架上時，刻度盤4底邊41位于風葉葉片上。使用本實用新型所述的測量裝置測量軸流風機葉片安裝角度的方法如圖2所示，將基準桿I緊靠于葉片支架平面6，測量長桿3沿風葉葉片7徑向方向，將刻度盤4的底邊41緊靠于葉片7表面，刻度盤4繞安裝點43相對指針5轉過某個角度，即指針5指示刻度，就是葉片7的安裝角度。使用本實用新型所述的測量裝置，測量方式直觀、簡單可靠，克服了間接測量帶來的測量復雜、計算難度大的缺點，提高了測量的準確度，并且十分適合工業化生產的需要，能更好地確保軸流風機葉片的安裝角度符合設計要求。
權利要求1.軸流風機葉片安裝角度的測量裝置，其特征在于包括連接桿，在連接桿的兩端分別垂直安裝有基準桿和測量長桿，并且測量長桿垂直于基準桿與連接桿組成的平面，在測量長桿的一端垂直固定設置有指針，并且指針與基準桿相互垂直，在測量長桿的一端還垂直安裝有刻度盤，所述刻度盤緊靠指針并可繞安裝點左右轉動，所述刻度盤底邊平整，刻度盤上標注有刻度值。
2.根據權利要求1所述的軸流風機葉片安裝角度的測量裝置，其特征在于所述刻度值中心為0度，并且當刻度盤底邊與基準桿平行時，指針指示在0度位置。
專利摘要本實用新型公開了一種軸流風機葉片安裝角度的測量裝置，包括連接桿，在連接桿的兩端分別垂直安裝有基準桿和測量長桿，并且測量長桿垂直于基準桿與連接桿組成的平面，在測量長桿的一端垂直固定設置有指針，并且指針與基準桿相互垂直，在測量長桿的一端還垂直安裝有刻度盤，所述刻度盤緊靠指針并可繞安裝點左右轉動，所述刻度盤底邊平整，刻度盤上標注有刻度值。使用上述的測量裝置其測量方式直觀、簡單可靠，提高了測量的準確度，能更好地確保軸流風機葉片的安裝角度符合設計要求。
文檔編號G01B5/24GKSQ
公開日2020年4月17日 申請日期2012年8月20日 優先權日2012年8月20日
發明者蘇品剛, 周愛進, 沈坤華 申請人:江蘇富麗華通用設備有限公司
山東錦工有限公司
地址：山東省章丘市經濟開發區
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