以礦井對旋軸流局部通風(fēng)機為研究對象，進行了風(fēng)機葉片的穿孔設(shè)計，建立了引風(fēng)機葉片穿孔前后風(fēng)機的總體模型，并進行了穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)模擬和噪聲預(yù)測。結(jié)果表明，葉片穿孔能有效地抑制葉片非工作面葉尖泄漏和渦流的產(chǎn)生和脫落，從而降低了兩級葉輪通過頻率的聲功率級和聲壓值。寬帶噪聲是穿孔后的主要噪聲源。對旋軸流風(fēng)機存在振動大、噪聲大的問題。由于煤礦工作的性質(zhì)，風(fēng)機必須始終處于高效運行狀態(tài)，以保證井下有足夠的新鮮空氣。持續(xù)的引風(fēng)機噪音會讓地下工作者感到分心，無法集中注意力。嚴(yán)重的噪音會對人的聽力、視力、神經(jīng)系統(tǒng)等造成傷害。較大的振動和噪聲也會影響風(fēng)機結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低其使用壽命。研究引風(fēng)機噪聲產(chǎn)生的原因及其防治方法，對提高井下工作環(huán)境質(zhì)量，保證礦井安全生產(chǎn)具有重要意義。方開祥模擬了一臺小型散熱風(fēng)扇的流場，設(shè)計了葉片的穿孔。穿孔后，風(fēng)機的聲壓級降低，證實了降低穿孔噪聲的可行性。張啟順研究了風(fēng)機葉片數(shù)相匹配時，風(fēng)機內(nèi)流場和聲功率級的變化。對引風(fēng)機不同流量下產(chǎn)生噪聲的原因。實驗結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果的比較驗證了模擬的正確性。引風(fēng)機采用角鋼加固消聲器的多孔板保護板，防止因鉚釘從多孔板上脫落而導(dǎo)致吸音棉跑出堵塞通道。因此，利用多孔葉片模型對風(fēng)機的噪聲進行模擬，可為風(fēng)機降噪提供參考。

從引風(fēng)機的一般參數(shù)出發(fā)，通過一維徑向參數(shù)和子午向徑向參數(shù)的設(shè)計，得到了初步設(shè)計方案的性能預(yù)測和幾何參數(shù)。初步方案利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)葉片型線對三維葉片進行幾何建模，通過求解三維穩(wěn)定流場對初步設(shè)計方案進行驗證。一維參數(shù)設(shè)計主要是求解平均半徑氣動參數(shù)的控制方程。采用逐級疊加法對多級壓縮系統(tǒng)進行了氣動計算。同時調(diào)整了引風(fēng)機相應(yīng)的攻角、滯后角和損失模型。最后，得到了平均半徑和子午線流型下的基本氣動參數(shù)。計算中使用的損失和氣流角模型需要大量的葉柵試驗作為支撐?，F(xiàn)有的實驗改進模型包括經(jīng)典亞音速葉片型線NACA65、C4和BC10，基本滿足了風(fēng)機的初步設(shè)計要求。為了準(zhǔn)確、快速地得到初步設(shè)計方案，將現(xiàn)有的經(jīng)典葉片型線直接用于一維設(shè)計和初步設(shè)計。當(dāng)設(shè)計負(fù)荷超過原模型時，采用MISES方法對S1流面進口斷面進行分析，得到初始滯后角，如本文對高負(fù)荷風(fēng)機的設(shè)計。在S2流面設(shè)計中，引風(fēng)機采用流線曲率法對S2流面進行了流量計算。為了簡化計算過程，將計算假設(shè)為無粘性和恒定絕熱，忽略了實際渦輪機械中的三維、非定常和粘性流動特性，引入了葉排損失來表示葉柵中流體粘度的影響。將設(shè)計好的引風(fēng)機消聲器在大風(fēng)量軸流風(fēng)機的進風(fēng)口處安裝，采用進風(fēng)導(dǎo)風(fēng)罩將進風(fēng)口消聲器和風(fēng)機進風(fēng)口相連接，改變原水平進風(fēng)模式為底部垂直進風(fēng)，并且減弱進風(fēng)口噪聲向敏感建筑直接傳播的趨勢。通過三維流場的數(shù)值分析，修正了求解S2流面過程中的損失，并通過迭代得到了初步設(shè)計方案。

以引風(fēng)機帶后導(dǎo)葉的可調(diào)軸流風(fēng)機模型為研究對象，如圖1所示。風(fēng)扇由集熱器、活動葉片、后導(dǎo)葉和擴散器組成。風(fēng)機轉(zhuǎn)子葉片采用翼型結(jié)構(gòu)，動葉14片，導(dǎo)葉15片，葉輪直徑d為1500mm，引風(fēng)機葉頂間隙delta為4.5mm，風(fēng)機工作轉(zhuǎn)速為1200r/min，輪轂比為0.6，設(shè)計工況安裝角為32度，相應(yīng)設(shè)計流量和總壓為37.14m3_S-1和2348pa，結(jié)構(gòu)簡圖給出了葉頂間隙均勻和不均勻的方程，其中前緣間隙和后緣間隙分別為1和2。leand te表示葉片的前緣和后緣。為了保證前緣與后緣的平均間隙為4.5mm，選取六種非均勻間隙進行分析?，F(xiàn)代軸流風(fēng)機的相對徑向間隙為0.8%~1.5%[18]，改變后風(fēng)機葉尖間隙的較小相對徑向間隙為1%，滿足正常運行的要求，如表1所示。其中方案1~3為漸變收縮型，方案4~6為漸變膨脹型?？刂品匠贪ㄈS穩(wěn)態(tài)雷諾時均N-S方程和可實現(xiàn)的K-E湍流模型。可實現(xiàn)的K-E模型可以有效地解決旋轉(zhuǎn)運動、邊界層流動分離、強逆壓梯度、二次流和回流等問題。引風(fēng)機采用分離隱式方法計算，壁面采用防滑邊界條件，壓力-速度耦合采用簡單算法。2012年11月24日，2號機組引風(fēng)機2b電流突然下降50A，負(fù)荷立即由450MW手動調(diào)節(jié)降低。采用二階逆風(fēng)法離散了與空間有關(guān)的對流項、擴散項和湍流粘性系數(shù)，忽略了重力和壁面粗糙度的影響。