李鑫鑫， 高贵军， 邢亚东， 杨冰冰

(1. 太原理工大学机械与运载工程学院， 山西太原 030024；2. 矿山流体控制国家地方联合工程实验室， 山西太原 030024；3. 山西省矿山流体控制工程技术研究中心， 山西太原 030024)

引言

对旋轴流风机承担着为井下输送新鲜空气，保障井下通风的连续性和稳定性的重任[1]。对旋轴流风机与单级轴流风机相比，具有风压大、传动效率高和反风性能好等优点，在矿井通风系统中应用十分广泛。为避免两级叶轮在高速旋转时与风筒发生碰撞，在叶轮顶部与风筒间存在一定的间隙。研究表明，叶顶间隙的形态对风机的效率、全压和噪声等会产生重要影响。

叶学民等[2]采用数值模拟的方法研究了几种叶顶形态对电厂用轴流风机性能的影响。李凯伦等[3]通过试验探究了叶顶间隙对电厂用动叶可调轴流风机的性能和失速特性的影响。田翠茹等[4]对三种叶顶间隙的流场进行数值模拟，探究了叶顶间隙对风机性能和叶顶泄漏涡的影响。

现阶段，关于轴流风机叶顶间隙领域的研究主要集中在间隙的大小和形态对非对旋轴流风机性能影响的方面，而关于对旋轴流风机两级叶轮叶顶形态对风机性能、叶顶泄漏流和泄漏涡影响的研究较少。本研究以FBD No.8.0型对旋轴流通风机为研究对象，采用RNGk-ε湍流模型和SIMPLE算法，探究了叶顶是否开槽、开槽大小、深度、部位、数量以及两级叶轮开不同的槽对风机性能和间隙内泄漏流、泄漏涡的影响，为提高风机性能，改善叶顶间隙处的泄漏损失提供参考。……