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風機進氣箱出口處（葉輪進口處）水平橫向截面速度的矢量圖及云圖，從圖中可以看出，雖然其出口幾何結構是對稱的，然而在出口處其流速為不均勻分布，靠進氣方向處流速較高，被進氣方向速度較低，氣流經(jīng)彎頭轉彎后，流速分布比較紊亂，從而使得進入風機葉輪的流速不均勻，與文獻的研究結果一致，這是導致離心風機效率低的原因之一。

進氣箱內的流動損失

進氣箱的流動損失可以通過數(shù)值模擬計算分析，為理論研究提供參考，其大小為進氣箱出口截面的動壓乘以損失系數(shù)。由于進氣箱出口速度大致與葉輪的進口速度一樣。

進氣箱對離心風機性能的影響可知在進氣箱出口與風機葉輪進口處存在渦旋現(xiàn)象，研究中發(fā)現(xiàn)該渦旋與流量大小有關，在大流量區(qū)渦旋不明顯，且位于進氣箱側的葉輪葉套的進口處，隨著流量的減小，渦旋形狀更加的明顯，并向進氣箱出口方向B側偏移?？梢钥闯?，原始風機葉輪流道內靠近出口處形成渦旋，主要原因是葉片出口附近存在較為嚴重的邊界層分離現(xiàn)象。風機葉片表面存在附面層，隨著葉輪旋轉，吸力面和壓力面附面層的結構和形態(tài)是不同的。

整機壓力云圖分布

通過Fluent 軟件對掘進工作面離心風機進行流場數(shù)值模擬，模擬得出在同流量下，加米字集流器和普通集流器離心風機壓力云圖可以看出，風機靜壓從進口至出口逐漸增大，在蝸殼外達到較大。加米字集流器風機進口靜壓明顯高于普通集流器離心風機， 其較大靜壓達到2 510 Pa，普通集流器達到1 440 Pa；加米字風機的全壓較大可達5 860 Pa，而普通集流器較大達到4 260 Pa。

風機集流器的壓力用Tecplot 軟件對模擬結果進行后處理，可以對離心風機集流器的受壓進行對比分析。加米字形集流器和普通圓弧形集流器內部流場受壓分布所示， 風機米字形集流器入口壓力為-8 000 Pa，到集流器出口達到-18 000 Pa，壓差10 000 Pa；普通圓弧形集流器入口壓力為-8 000 Pa，到集流器出口達到-16 000 Pa，壓差8 000 Pa，小于米字形集流器。同時也可以看出，加米字形集流器壓力梯度變化趨勢比普通圓弧形集流器平緩，對穩(wěn)定進口氣流，保證氣流的均勻及穩(wěn)定有更明顯的作用。

風機對比分析

在額定轉速下， 假定風機進出口處截面上動壓靜壓均勻分布，對風機進口、出口壓力及壓差，集流器進出口壓力及其壓差進行統(tǒng)計。取點方法：在截面中心為軸心，周邊均勻取了20 個點，之后計算取其平均值，可以看出，同流量下，加米字形集流器的靜壓和全壓差分別為-4 389.0 Pa 和-2 252.9 Pa，而普通圓弧形集流器的壓差為-982.9 Pa 和-32.1 Pa，相比可以看出，風機 加米字形集流器導流效果比普通圓弧形集流器好。但是同流量下，普通圓弧形集流器比加米字形集流器風機壓差大，有效值大2 366 Pa，風機全壓差加米字形比普通圓弧形小2 350.8 Pa，減少的這部分能量用于摩擦發(fā)熱。說明集流器經(jīng)過改造提高了粉塵流的導流能力，提高了風機的性能。

本文對掘進工作面風機集流器結構進行了改進研究。并對改進前、后的結構的集流器導流效果做了理論分析。然后應用Fluent 流體軟件對其進行了數(shù)值建模分析， 充分認識離心分機內部流場流體的流動規(guī)律，并得到集流器及整個風機的壓力云圖，截面所受阻力云圖，并取點做了統(tǒng)計分析。研究結果表明：風機加米字形集流器使集流器進出口壓差增加，明顯地起到對粉塵流場的導流作用。但是集流器由于增加米字形支撐架，造成集流器截面的摩擦力增大，消耗了風機的一部分動能。但對大型除塵離心風機總體來看，采用該結構大大減少制造難度和加工成本，提高了經(jīng)濟效益。