礦用對旋風機氣固兩相流磨損特性

摘 要：為探索對旋風機在礦井含塵環境中葉片的磨損情況，以及顆粒長久性磨損造成葉片表面粗糙度增加的后果，基于SST k-ω湍流模型和Finnie磨損模型，利用多相流求解技術對FBD No.6.3礦用對旋式局部通風機進行氣固兩相流數值模擬，分析不同顆粒濃度和粒徑條件下葉片磨損分布特征，探究葉片表面粗糙度對風機內部流場和整機性能的影響。結果表明：氣固兩相流場內顆粒濃度對葉片磨損率的影響較大，磨損率隨濃度的增加而增大；葉片表面粗糙度的均勻和非均勻分布形式導致前緣和尾緣不同程度的能量耗散，在進行對旋風機氣固兩相非定常流動特性的分析時，應采用粗糙度非均勻分布的方法真實反映葉片粗糙度變化的影響；風機性能隨葉片粗糙度的增大而降低，大流量工況下的影響更為顯著，但隨工作時間的增長，葉片表面粗

糙度均勻性提高，流場惡化情況減緩。因此，適時修復或更換磨損葉片，有利于風機安全高效運行。

關鍵詞：對旋風機；氣固兩相流；葉片磨損；葉片粗糙度；風機性能中圖分類號：TH 432.1

Erosion characteristics of gas-solid two-phase flow in mining counter-rotating fan

WU Yanni¹，JIANG Hua¹，ZHANG Haorui¹，GONG Wuqi²

（1.College of Energy Science and Engineering，Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 710054，China；2.School of Energy and Power Engineering，Xi’an Jiaotong University，Xi’an 710049，China）

Abstract：In order to explore the blade erosion of the counter-rotating fan in the dusty mine environment，and the roughness increase in the blades surface caused by the long-term particle erosion，based on the SST k-ω turbulence model and Finnie erosion model，the gas-solid two-phase flow numerical simulation was carried out on FBD No.6.3 mining counter-rotating local fan by using the multiphase flow solution technology.The blade erosion distribution characteristics at different particle concentrations and particle diameters were analyzed.The influence of blade roughness on the flow field and the fan performance was investigated.The research results show that the particle concentration in the gas-solid two-phase flow field has a great effect on blade erosion rate.As the concentration increases，the erosion rate increases.The blade roughness distribution form causes different energy dissipation degrees at the leading and trailing edges.In analyzing the unsteady flow characteristics，the uneven distribution should be used to truly reveal the influence on blade roughness changes.The performance decreases with the blade roughness increasing，and the roughness is more obvious in large flow conditions.As working hours increase，the blade surface uniformity roughness is improved，and the flow field deterioration is slowed down.Therefore，the erosion blades should be repaired or replaced in time to ensure the safe and efficient fan operation.

Key words：counter-rotating fan；gas-solid two-phase flow；blade erosion；blade roughness；fan performance

0 引 言

作為礦井通風系統的重要設備，對旋風機工作環境惡劣，長期輸送含有煤粉的氣體。當含塵氣流作為工作介質通過風機時，被氣流挾帶的固體顆粒將對所流經的壁面產生磨損作用^[1]，顆粒的物理磨損將使葉片表面粗糙度增大^[2]。經過除塵設備凈化后，巷道內懸浮的粉塵粒徑集中在10～50 μm，粉塵濃度不超過150 mg/m^[3-4]，對旋風機輸送含小粒徑低濃度顆粒氣流，顆粒相流動特征是研究葉片磨損的出發點。而對旋風機以其風量大、風壓高和性能好等特點，已被廣泛應用于工礦企業等氣流含塵量較大領域^[5]，含塵氣流中固體顆粒對風機性能及流動特性影響的研究具有實際意義和理論價值。

近年來，眾多學者通過試驗測定的方法對葉輪機械兩相流進行研究，OKITA等用50 μm硅砂進行壓氣機磨損試驗，得出顆粒碰撞角與葉片磨損率呈正相關^[6]。李德順等搭建了風洞試驗臺，探究了風沙沖擊速度、沖擊角度對風力機葉片磨損特性的影響^[7]。DI等基于射流試驗研究了不同葉片材料的抗磨損特性，得出降低葉片表面粗糙度有利于提高葉輪機械性能^[8]。隨著數值模擬技術的發展，國內外針對葉輪機械兩相流的研究主要集中在離心泵^[9]、離心風機^[10]、離心壓縮機^[11]、軸流風機^[12]和軸流壓氣機^[13]等方面。在壓氣機、燃氣輪機^[14-15]等葉片粗糙度與氣動性能的研究中，雖然能夠體現粗糙度的不利影響，但已有文獻指出，葉片前緣^[16]、吸力面^[17]較流場其他區域對粗糙度的變化更敏感，說明葉輪機械流場與粗糙度的分布形式之間有一定關聯。

目前，有關對旋風機的研究主要集中在性能改善^[18-19]、振動噪聲^[20-21]、旋轉失速^[22-23]等方面，關于礦井通風機故障分析的文章中^[24-25]，雖有提及葉片磨損的成因，但幾乎沒有氣固兩相流磨損特征的探討。關于葉輪機械顆粒磨損表征方法的研究中^[26-27]，葉片表面粗糙度的處理方法還未形成比較一致的意見。為此，文中以安設在掘進工作面進風側的FBD No.6.3礦用對旋式局部通風機為研究對象，分析氣固兩相流場內，不同顆粒濃度和顆粒粒徑條件下葉片磨損分布特征，以及葉片粗糙度分布形式和粗糙度大小對風機性能的影響。相關結論在對旋風機防磨修復和安全運行方面具有工程意義，可為風機設計提供理論指導。

1 計算模型及方法

1.1 計算模型

圖1為FBD No.6.3礦用對旋式局部通風機模型，主要參數見表1。該風機由集流器、前級葉輪、后級葉輪和出口流道組成，前后兩級葉輪的旋轉方向相反。計算域包括集流器、前級葉輪、后級葉輪和出口流道4個部分，其中葉輪區域為運動域，其他區域為靜止域。

1.2 網格劃分與無關性驗證

圖2為對旋風機模型的網格劃分，考慮到葉頂間隙流動的復雜性，對葉片周圍網格進行局部加密。為排除網格數量對計算結果的影響，分別以5種數量不同的網格進行無關性驗證。由圖3可知，網格數由607萬增加到745萬后，對旋風機的靜壓、功率和效率分別穩定在1 016.12 Pa，7.53 kW和55.14%附近。結合計算精度和時間成本，最終確定網格總數為745萬，進口區網格數為77萬，前級葉輪區網格數為310萬，后級葉輪區網格數為267萬，出口區網格數為91萬。

1.3 氣固兩相流的計算方法

采用氣相穩態流場作為初場，計算兩相流非穩態流場，對計算條件作出如下假設。

1）氣固兩相不可壓縮，具有相同的溫度場。

2）固體顆粒為粒徑相同、密度均勻且無旋轉效應的球體。

3）顆粒受力主要考慮曳力和重力^[28]，忽略熱泳力、虛擬質量力以及壓力梯度力等。

4）經過除塵設備凈化后的氣體含塵濃度較低，故流動為稀相兩相流，忽略顆粒對氣相的作用力和顆粒之間的接觸力。

1.3.1 顆粒軌跡的求解

采用顆粒軌道模型在拉格朗日坐標系下描述離散相顆粒的運動軌跡。根據作用在顆粒上各種力的平衡關系獲得的單個顆粒運動方程如下。

式中 m_p為顆粒質量，kg；v_p為顆粒速度，m/s；F_D為曳力，N；F_B為浮力，N；F_R為旋轉作用力，N；C_D為無量綱曳力系數；ρ為空氣密度，kg/m³；A_p為顆粒有效面積，m²；v為氣流速度，m/s；ρ_p為顆粒密度，kg/m³；g為重力加速度，m/s²；ω為旋轉域轉速，rad/s；r_p為顆粒所在位置，m。

1.3.2 磨損模型

采用Finnie等提出，并進行過試驗驗證的磨損關系式，以及Humphrey等改進的Finnie磨損模型計算磨損量^[29]

式中 E為磨損率，kg/（m²·s）；K為碰撞材料之間的作用力之比;n為壁面材料的特征指數;γ為顆粒運動方向與壁面的夾角，（°）。

1.3.3 葉片表面粗糙度

粗糙度是描述磨損表面形貌特征的參數，對于粗糙表面，仍可借助壁面函數描述近壁面的流動情況。處于粗糙表面對數律層的流速分布如下。

式中 u⁺為無量綱流速；k為Karman常數；y⁺為無量綱距離；B與表面粗糙度有關，一般取5.2；ΔB為無量綱粗糙度偏移量；h⁺s為無量綱砂粒粗糙度。

將葉片的粗糙表面看作一層等粒徑砂粒緊密排列形成的峰谷，以砂粒圓心所在平面為基準面，砂粒高出基準面的高度即為葉片表面粗糙度，用無量綱砂粒粗糙度表示。

式中 h_s為葉片表面粗糙度，μm；u_τ為壁面摩擦速度，m/s；μ為空氣動力黏性系數，kg/（m·s）。

1.4 模擬設置

連續相為25 ℃，標準大氣壓下的空氣，湍流模型采用SST k-ω模型，近壁面采用標準壁面函數。離散相為SiO₂固體顆粒，摩爾質量為60 g/mol，密度為2 300 kg/m³，顆粒隨空氣從風機入口進入，位置隨機分布。

2 對旋風機計算模型的驗證

為驗證計算模型的準確性，根據GB/T 1236—2017《工業通風機用標準化風道性能試驗》規定，采用C型管道進口和自由出口法搭建的FBD No.6.3礦用對旋式局部通風機試驗臺如圖4所示。在設計轉速和設計流量下，測得風機靜壓、

功率和效率分別為3 189.96 Pa，18.02 kW和73.05%。

通過調節集流器多孔柵板改變風機工作狀態，對設計轉速下6個不同工況的風機性能進行測試，模擬值與測試值的偏差如圖5所示。可以看出，模擬結果與試驗數據相近，靜壓、功率和效率的最大偏差分別為5.43%，5.43%和5.91%，均低于10%，說明計算模型和網格數量能夠真實反映該風機的氣動性能。

3 模擬結果與分析

3.1 葉片磨損分布特征

為探究對旋風機在含塵礦井中的磨損分布特征，對不同顆粒條件下的風機氣固兩相流場進行模擬。兩級葉片在不同顆粒濃度下的磨損分布如圖6所示。磨損率隨著顆粒濃度的增加而增大，顆粒濃度為30，90，150 mg/m³時，葉片最大磨損率分別為3.693×10^-6，1.108×10^-5，1.847×10^-5 kg/（m²·s）。前級葉片吸力面前緣的磨損范圍比后級葉片小，壓力面的磨損范圍比后級葉片大。前級葉片壓力面前緣和中部靠近尾緣的磨損較為嚴重，后級葉片壓力面前緣和3/4葉高處的磨損較為嚴重。這是因為顆粒在葉輪旋轉域內受離心力作用，運動方向沿徑向向葉頂發生偏移，在前級葉輪區域內，顆粒還未加速運動至葉頂就已經與葉片發生碰撞，所以磨損分布較為均勻。而受前級葉輪的加速和級間非定常流動的影響，顆粒在后級葉輪區域內的運動速度提高，與葉片的碰撞位置靠近葉頂，說明離心力對后級的作用更顯著。

風機葉片在不同顆粒粒徑下的磨損分布如圖7所示。隨著粒徑由10 μm增加至50 μm，葉片最大磨損率基本不變，分別為1.201×10^-5，1.999×10^-5，1.973×10^-5 kg/（m²·s），但葉片的磨損形態發生了較大改變。當粒徑大于10 μm后，前級葉片壓力面中部和后級葉片壓力面3/4葉高及以上部位開始出現磨損，后級葉片吸力面前緣的磨損開始發散。比較粒

徑30 μm和50 μm時壓力面的磨損形態，可以發現隨著粒徑的增大，前級葉片的磨損開始向尾緣移動，后級葉片的磨損開始向葉頂移動。

比較圖6和圖7，發現隨著顆粒濃度的增大，磨損形態基本不變，最大磨損率變化較大。而隨著顆粒粒徑的增大，磨損形態變化較大，最大磨損率變化很小。這說明顆粒濃度對葉片磨損率的影響較大，對碰撞位置的影響較小，顆粒粒徑對碰撞位置的影響較大，對葉片磨損率的影響較小。這是因為粒徑相同的顆粒，濃度越大，與葉片碰撞的次數越多，造成的葉片磨損率越大。粒徑不同的顆粒，受到的作用力大小不同，在相同濃度下，顆粒運動軌跡和碰撞位置不同，造成了不同的葉片磨損形態。因此，為了減緩葉片磨損，應盡量確保風機氣固兩相流場內的顆粒濃度不超過30 mg/m³，顆粒粒徑不超過10 μm。

3.2 葉片表面粗糙度分布形式對流場的影響

磨損對風機的直接影響是改變了葉片的粗糙度。為反映磨損風機的實際情況，參考對旋風機磨損分布特征對葉片進行分區劃分^[29]。前級葉片劃分為3個區域，后級葉片劃分為4個區域，如圖8所示。為保證模擬計算結果的收斂性，對區域連接處的網格進行局部加密處理。

兩級葉片工作單位時間后的非均勻粗糙度及均勻粗糙度見表2。非均勻粗糙度按照對旋風機在顆粒粒徑40 μm，濃度30 mg/m³條件下各區域的平均磨損率確定。均勻粗糙度用各區域的非均勻粗糙度按面積占比相加得到的平均粗糙度表示。

對旋風機的設計轉速較高，會在葉片表面形成旋渦，渦量的大小可以反映旋渦的強度。了解邊界渦量在葉片表面的分布，可分析對旋風機的流場特性。渦量在直角坐標系下的表達式為

式中 ω_θ為渦量，s^-1；u_x，u_y，u_z分別為Ｘ，Ｙ，Ｚ坐標軸方向上的速度，m/s。

圖9為2種粗糙度分布形式下，前級葉片表面90%葉高處渦量沿流向的分布。圖中對旋風機渦量最大的位置在葉片尾緣，其次是吸力面前緣附近。這是因為尾緣渦與粗糙葉片和機殼相互作用，使氣流在葉片附面層內的旋渦不斷增強。2種粗糙度分布形式下，葉片前緣渦量最大相差36.50%，這是由于非均勻分布的葉片前緣粗糙度更大，導致的附面層增厚，渦量明顯增加。而粗糙度均勻分布時，葉片附面層不存在梯度變化，渦量的變化相對穩定。

由圖10前級葉片90%葉高截面上湍流動能的分布情況可知，氣流經過葉片時的湍流動能會大于其他部位，在文獻[30]中得到了證實。A，B這2處的流場惡化嚴重，這與前級葉輪處存在一定尺度的漩渦，以及葉片前緣和尾緣渦量的擴大有關。與均勻粗糙度分布相比，采用非均勻粗糙度分布后，葉片前緣和尾緣出現流動分離，負向渦量在吸力面尾緣和壓力面前緣聚集，使A，B這2處的湍流動能增大，2種粗糙度分布形式的湍流動能最大相差19.70%。由此可見，粗糙度的不同分布形式導致葉片周圍渦量強度不同，葉片表面粗糙度的突變使湍流動能加劇，氣流在相同位置處的能量損耗增加。

3.3 葉片表面粗糙度分布形式對性能的影響

圖11為不同粗糙度分布形式下的對旋風機性能曲線。粗糙度分布形式對整機性能的影響并不顯著，靜壓和效率的最大偏差分別為4.33%和4.48%。與葉片表面粗糙度均勻分布形式相比，非均勻分布形式在小流量工況下的靜壓和功率略高，但設計工況的性能參數基本一致。

與前文研究結果比較，發現不同粗糙度分布形式下葉片附近流場的差異顯著，極有可能影響非定常計算。因此，在以對旋風機整機性能為研究重點時，可以采用表面粗糙度均勻分布的方法，加快計算速度，節約計算資源，而在進行對旋風機非定常流動特性的分析時，應采用表面粗糙度非均勻分布的方法，以真實反映粗糙度變化對湍流流場的影響。

由于葉片表面粗糙度分布形式對風機性能參數影響不大，因此，采用粗糙度均勻分布的方法探究粗糙度與風機性能參數之間的關系。選取3種工作時間，為兩級葉片表面附加的粗糙度見表3。以不設置粗糙度的光滑葉片為參考，不同粗糙度下的對旋風機性能曲線如圖12所示。在葉片表面粗糙度的影響下，對旋風機的靜壓、功率和效率均比光滑表面有所降低。隨粗糙度的增大，風機整體氣動性能出現不同程度的衰減，最高效率點向小流量側偏移，說明葉輪流道的流通能力退化，流量堵塞點提前到達。

對旋風機典型工況下葉片粗糙表面與光滑表面的性能衰退情況見表4。當葉片表面粗糙度由光滑逐漸增大時，風機全流量工況的性能惡化情況比設計工況顯著，靜壓和效率的最大衰減量分別為16.99%和14.55%。但隨著粗糙度的均勻增大，靜壓和效率的衰減幅度均有所下降，這是因為葉片各部位的磨損率不同，導致表面粗糙度分布不均勻，而隨著工作時間的增長，其他部位的磨損也趨于嚴重，葉片表面粗糙度的不均勻性有所緩解，這在一定程度上減緩了流場的惡化。

4 結 論

1）對旋風機氣固兩相流中，顆粒濃度的變化對葉片磨損率影響較大，顆粒粒徑的變化對葉片磨損形態影響較大。磨損率隨濃度的增加而增大，磨損范圍隨粒徑的增大而擴展。在實際應用中，可根據具體工作環境對除塵設備進行改進，盡量保證進入風機的顆粒濃度不超過30 mg/m³，顆粒粒徑不超過10 μm，以減輕葉片磨損和降低風機運維成本。

2）通過對不同粗糙度分布形式下渦量和湍流動能分布規律分析，發現葉片前緣和尾緣存在不同程度的能量耗散，表明對旋風機葉片表面粗糙度的分布形式可能影響非定常流動特性。在進一步研究風機非定常流場特征時，應采用更符合實際情況的粗糙度非均勻分布方法真實反映粗糙度的影響。

3）不同粗糙度的性能計算結果表明，葉片表面越粗糙，風機性能越差，大流量工況下的影響更為顯著。隨著工作時間的增長，葉片表面粗糙度均勻性提高，效率的下降幅度減小。因此，對旋風機在含塵氣流中運行時，可根據整機性能的衰減量和工況穩定域的變化監控判斷風機磨損情況，對葉片進行必要的修復或更換，保證對旋風機穩定、高效地工作。

參考文獻（References）：

[1] 劉愛軍，劉德順，周知進．礦井風機葉片磨損機理與抗磨技術研究進展[J]．中國安全科學學報，2008，18（11）：169-176，2．

LIU Aijun，LIU Deshun，ZHOU Zhijin．The abrasion mechanism of mine fan blades and the development of anti-abrasion technology[J]．China Safety Science Journal，2008，18（11）：169-176，2．

[2]劉凱，楚武利，張皓光，等．葉片表面粗糙度對壓氣機葉柵內三維角區分離及損失研究[J]．推進技術，2019，40（3）：504-514．

LIU Kai，CHU Wuli，ZHANG Haoguang，et al．Effectiveness of blade surface roughness on 3D corner separation and loss in compressor cascade[J]．Journal of Propulsion Technology，2019，40（3）：504-514．

[3]蔣仲安，楊斌，張國梁，等．高原礦井掘進工作面截割粉塵污染效應及通風控塵參數分析[J]．煤炭學報，2021，46（7）：2146-2157．

JIANG Zhong’an，YANG Bin，ZHANG Guoliang，et al．Analysis of dust pollution effect of cutting dust and ventilation control parameters at the heading face in plateau mines[J]．Journal of China Coal Society，2021，46（7）：2146-2157．

[4]韋山．綜掘工作面通風除塵技術研究[J]．煤炭與化工，2021，44（4）：112-114．

WEI Shan．Study on ventilation and dust removal technology of heading working face[J]．Coal and Chemical Industry，2021，44（4）：112-114．

[5]ZHANG S. Experimental study on performance of contra-rotating axial flow fan[J].International Journal of Coal Science amp; Technology，2015，2（3）：232-236.

[6]OKITA Y，MIZOKAMI Y，HASEGAWA J．Erosion testing of environmental barrier coated CMC and its behavior on an aero-engine turbine vane under particle-laden hot gas stream[J]．Journal of Turbomachinery，2020，142（6）：1-17．

[7]李德順，梁恩培，李銀然，等．風力機葉片涂層風沙沖蝕磨損特性的風洞試驗研究[J]．太陽能學報，2022，43（6）：196-203．

LI Deshun，LIANG Enpei，LI Yinran，et al．Wind tunnel experimental study on erosion and wear characteristics of wind turbine blade coating[J]．Acta Energiae Solaris Sinica，2022，43（6）：196-203．

[8]DI J，WANG SS，YAN X J，et al．Experimental investi-gation on effect of surface strengthening process and roughness on water droplet erosion behavior in turbo-machinery[J]．Tribology International，2021，153：106647．

[9]黃凱，劉棟，尤保健，等．顆粒濃度對離心泵性能及磨損影響的研究[J]．流體機械，2022，50（2）：35-42．

HUANG Kai，LIU Dong，YOU Baojian，et al．Research on effects of particle concentrations on the performance and erosion of centrifugal pump[J]．Fluid Machinery，2022，50（2）：35-42．

[10]秦曉靜，江佳廉，張俊秋．仿生表面的離心風機葉輪抗沖蝕性能研究[J]．表面技術，2021，50（8）：84-94．

QIN Xiaojing，JIANG Jialian，ZHANG Junqiu．Study on anti-erosion performance of centrifugal fan impeller with bionic surface[J]．Surface Technology，2021，50（8）：84-94．

[11]QATTAN N A，AL-BAHI A M，KADA B．Effect of the erosion on the performance of a transonic compressor rotor[J]．Journal of Aeronautics，Astronautics and Aviation，2021，53（2）：241-250．

[12]葉學民，張丹，李春曦．動葉可調軸流風機葉片磨損對其性能的影響[J]．動力工程學報，2017，37（4）：285-292．

YE Xuemin，ZHANG Dan，LI Chunxi．Effects of blade erosion on performance degradation of a variable pitch axial flow fan[J]．Journal of Chinese Society of Power Engineering，2017，37（4）：285-292．

[13]孫海鷗，王萌，王忠義，等．軸流壓氣機氣固兩相流及磨損特性數值模擬[J]．哈爾濱工程大學學報，2018，39（2）：310-316．

SUN Haiou，WANG Meng，WANG Zhongyi，et al． Numerical research on two-phase flow and erosion characteristic of axial compressor[J]．Journal of Harbin Engineering University，2018，39（2）：310-316．

[14]唐凱，劉志剛，王暉，等．葉片表面粗糙度對前彎壓氣機葉片流動特性影響的試驗研究[J]．推進技術，2020，41（8）：1710-1719．TANG Kai，LIU Zhigang，WANG Hui，et al．Experimental investigation of surface roughness on flow around forward-skewed compressor blade[J]．Journal of Propulsion Technology，2020，41（8）：1710-1719．

[15]何磊，黃啟鶴，趙連會，等．重型燃氣輪機透平葉片表面粗糙度對換熱的影響[J]．動力工程學報，2019，39（9）：711-716，746．

HE Lei，HUANG Qihe，ZHAO Lianhui，et al．Effect of surface roughness on heat transfer characteristics of heavy dutygas turbine airfoils[J]．Journal of Chinese Society of Power Engineering，2019，39（9）：711-716，746．

[16]史磊，楊光，林文俊．前緣侵蝕對風扇轉子葉片氣動特性的影響機理[J]．航空學報，2019，40（10）：105-115．SHI Lei，YANG Guang，LIN Wenjun．Influence mechanism of leading-edge erosion on aerodynamic perfor-mance of fan rotor blade[J]．Acta Aeronautica et Astronautica Sinica，2019，40（10）：105-115．

[17]OKITA Y，MIZOKAMI Y，HASEGAWA J．Experimental and numerical investigation of environmental barrier coated ceramic matrix composite turbine airfoil erosion[J]．Journal of Engineering for Gas Turbines and Power，2019，141（3）：1-10．

[18]張龍新，胡斯特，詹東文，等．應用葉尖小翼改善對旋風機性能的數值及實驗研究[J]．工程熱物理學報，2022，43（6）：1691-1695．

ZHANG Longxin，HU Site，ZHAN Dongwen，et al．Numerical and experimental study on the improvement of counter-rotating fan performance with the tip winglet[J]．Journal of Engineering Thermophysics．2022，43（6）：1691-1695．

[19]姜華，邵珅菲，宮武旗，等．葉片形狀對對旋風機正反風性能影響[J]．西安科技大學學報，2018，38（2）：230-237．

JIANG Hua，SHAO Shenfei，GONG Wuqi，et al．Forward and reverse aerodynamic performance of different wing-shaped blades of a contra-rotating axial-flow fan[J]．Journal of Xi’an University of Science and Technology，2018，38（2）：230-237．

[20]姜華，李鳳，邵珅菲，等．新葉形對旋風機噪聲特性研究[J]．流體機械，2020，48（2）：36-42．

JIANG Hua，LI Feng，SHAO Shenfei，et al．Study on the noise characteristics of the new shaped blades of a contra-rotating axial-flow fan[J]．Fluid Machinery，2020，48（2）：36-42．

[21]吳娟，楊冰冰．葉片可調式對旋風機葉輪模態及振動分析[J]．煤礦安全，2018，49（5）：117-119，123．

WU Juan，YANG Bingbing．Modal and vibratory analysis on impellers of counter-rotating fan with adjustable blades[J]．Safety in Coal Mines，2018，49（5）：117-119，123．

[22]陳慶光，鄒璐瑤，李哲，等．畸變進氣條件下壓入式礦用對旋主通風機失速機理研究[J]．機械科學與技術，2021，40（5）：670-677．CHEN Qingguang，ZOU Luyao，LI Zhe，et al．Study on stall mechanism of mining contra-rotating main fan for forced type ventilation under distortion air intake condition[J]．Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering，2021，40（5）：670-677．

[23]YUE S，WANG Y，WEI L，et al.Experimental investigation of the unsteady tip clearance flow in a low-speed axial contra-rotating compressor[C]//Turbo Expo：Power for Land，Sea，and Air.American Society of Mechanical Engineers，2018，50992：V02AT45A014.

[24]郭鵬宇．礦井通風設施常見故障分析與處理措施探究[J].能源與節能，2020（11）：97-98．

GUO Pengyu．Analysis of common faults of mine ventilation facilities and exploration of treatment measures[J]．Energy and Energy Conservation，2020（11）：97-98．

[25]劉金釗，高麗新，施魯兵．礦井通風機維護及主要故障排除方法探究[J]．世界有色金屬，2020（21）：149-150．

LIU Jinzhao，GAO Lixin，SHI Lubing．Mine ventilator maintenance and main troubleshooting methods[J]．World Nonferrous Metals，2020（21）：149-150．

[26]張浩，周超，郭佳男．壓氣機葉片表面局部粗糙度影響氣動性能機理研究[J]．航空科學技術，2019，30（1）：14-21．

ZHANG Hao，ZHOU Chao，GUO Jianan．Study on effect mechanism of local surface roughness of compressor blade on aero dynamic performance[J]．Aeronautical Science amp; Technology，2019，30（1）：14-21．

[27]CASTORRINI A，CORSINI A，RISPOLI F，et al．Nume-rical simulation of the blade aging process in an induced draft fan due to long time exposition to fly ash particles[J]．Journal of Engineering for Gas Turbines and Power，2019，141（1）：011025．

[28]李振中，魏進家，宇波．稀疏氣固兩相槽道湍流中顆粒受力的理論和數值分析[J]．中國科學院大學學報，2017，34（2）：146-152．LI Zhenzhong，WEI Jinjia，YU Bo．Theoretical and numerical analyses of interphase forces in dilute particleladen channel turbulence[J]．Journal of University of Chinese Academy of Sciences，2017，34（2）：146-152．

[29]ALDI N，MORINI M，PINELLI M，et al．Performance evaluation of non-uniformly fouled axial compressor stages by means of computational fluid dynamic analyses[C]//Proceedings of the ASME Turbo Expo 2013：Turbine Technical Conference and" Exposition.Volume 5B：Oil and Gas Applications;Steam Turbines.San Antonio，Texas，USA.June 3-7，2013.V05BT24A016.

[30]崔建光，葉學民，李春曦．斜溝槽機匣處理對軸流風機性能影響的數值研究[J]．流體機械，2017，45（1）：30-37．CUI Jianguang，YE Xuemin，LI Chunxi．Simulation of the effect of sloped trench casing treatment on the performance of an axial flow fan[J]．Fluid Machinery，2017，45（1）：30-37．

（責任編輯：楊泉林）