Обоснование параметров и создание газоотсасывающих вентиляторных установок комбинированного проветривания угольных шахт

• Автор: Макаров, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 328 с. : ил.

1. Анализ состояния проблемы и способы предотвращения проявлений метаноопасности и газового барьера в угольных шахтах
1.1. Состояние проветривания угольных шахт и закономерности вентиляционных режимов шахтных установок главного проветривания

1.2 Особенности вентиляционных режимов

газообильных угольных шахт

1.3. Механизм эффективного устранения проявления метанообильности и газового барьера
1.4. Выводы

2. Системные критерии эффективности

газоотсасывающих вентиляторных установок комбинированного проветривания

2.1. Методы оценки эффективности вентиляторных установок главного проветривания

2.2. Особенности режимов работы вентиляторных комплексов комбинированного проветривания
2.3. Обоснование необходимости системного подхода к анализу и расчету параметров газоотсасывающих вентиляторных установок комбинированного проветривания
2.4. Выводы
3. Энергетические способы повышения эффективности центробежных вентиляторов
3.1. Механизм преобразования энергии и ее потерь в
рабочем колесе центробежного вентилятора
3.2. Анализ известных энергетических методов управления течением в турбомашинах
3.3. Обоснование эффективности струйного управления течением в проточной части центробежного вентилятора для повышения аэродинамической

нагруженности, адаптивности шахтных
вентиляторов
3.4. Выводы
4. Аэродинамика вращающейся круговой решетки
профилей произвольной формы со струйным
управлением циркуляцией
4.1. Общая характеристика состояния проблемы аэродинамического расчета турбомашин
с управляемой циркуляцией
4.2. Аэродинамика вращающейся круговой решетки аналитических гладких профилей произвольной формы со струйными устройствами
4.3. Аэродинамика вращающейся круговой решетки аналитических кусочно-гладких профилей произвольной формы со струйным управлением циркуляцией
4.4. Идеальная аэродинамическая характеристика вращающейся круговой решетки
аэрогазодинамических профилей
4.5. Выводы
5. Прикладная теория аэродинамического расчета вращающейся круговой решетки для частных случаев геометрии профилей и устройств струйного управления циркуляцией
5.1. Разработка метода аэродинамического расчета вращающейся круговой решетки профилей в форме логарифмической спирали со струйными устройствами в виде локальных источников и стоков
5.2. Аэродинамический расчет вращающейся круговой решетки тандемных профилей в виде логарифмической
спирали
5.3. Аэродинамический расчет вращающейся круговой решетки профилей в виде логарифмической спирали с аэрогазодинамическим закрылком
5.4. Разработка метода аэродинамического расчета вращающейся круговой тандемной решетки

кусочно-гладких профилей в виде логарифмических спиралей с переменным углом их раскрытия
5.5. Разработка метода аэродинамического расчета вращающейся круговой решетки профилей с предкрылком в виде логарифмической спирали
5.6. Аэродинамический расчет энергетического направляющего аппарата
5.7. Аэродинамический расчет поля скоростей потока
во вращающейся круговой решетке аэрогазодинамических профилей в виде логарифмической спирали
5.8. Выводы
6. Исследование закономерностей управления пограничным слоем в рабочих колесах высоконагруженных, адаптивных шахтных вентиляторов
6.1. Угол раскрытия вращающегося эквивалентного диффузора
6.2. Аэродинамическая нагруженность и адаптивность круговых решеток профилей со струйным управлением обтеканием
6.3. Разработка метода аэродинамического расчета устройств струйного управления пограничным слоем в межлопаточных каналах рабочих колес шахтньгх вентиляторов
6.4. Выводы
7. Моделирование и экспериментальные исследования высоконагруженных, адаптивных, экономичных аэродинамических схем центробежных
вентиляторов
7.1. Критерии подобия системы вентилятор со струйным
управляющим устройством - газовоздушная
среда
7.2. Экспериментальное оборудование и методика исследований
7.3. Методика определения показателей достоверности
и погрешности экспериментальных измерений

3. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ
3.1. Механизм преобразования энергии и ее потерь в рабочем колесе центробежного вентилятора
В межлопаточных каналах рабочего колеса вентилятора происходит не только передача энергии воздушному потоку, но и возникает основная часть ее потерь. Рассмотрение процесса формирования потерь давления с целью разработки мероприятий их снижения необходимо для повышения эффективности энергопотребления УГП [202].
Лопаточный венец рабочего колеса центробежного вентилятора представляет собой радиальную решетку лопаток. В сечении, перпендикулярном оси вращении, рабочее колесо представляет собой радиальную решетку профилей. В первом приближении изучение работы центробежного вентилятора и качественный анализ взаимодействия рабочего колеса и воздушного потока можно свести к рассмотрению радиальной решетки профилей, то есть заменить пространственное течение плоским.
Геометрические параметры решетки определяются формой профилей, их количеством пл и расположением (рис.1.1а.). Профиль характеризуется толщиной б, средней линией, равноотстоящей от рабочей и тыльной линии профиля, внутренней хордой, соединяющей концы средней линии 1, длиной средней линии £л. Положение профилей в решетке определяется углами установки профиля на входе в решетку Р1Л и выходе из нее р2л, равными углами между касательными к окружности диаметров Бь В2 расположения входной и выходной кромок профиля и его средней линей в соответствующих точках, средним шагом решетки Г определяемым длиной дуги среднего радиуса, соединяющей смежные лопатки. Величина шага решетки, отнесенная к длине средней линии профиля, называется относительным шагом решетки Г = 1 / £л, а обратное значение - ее густотой
Для характеристики потока, обтекающего решетку, приняты следующие кинематические параметры:
- абсолютная, относительная и переносная скорости потока на входе в решетку СьУь щ;