随着开采深度的增加,煤矿会形成复杂的多区域通风系统,呈现出通风阻力过大、采掘地点风量不足、风机效率降低等一系列问题。因此,常常采用高功率的局部通风机配合大直径高强风筒,来实现深远巷道的掘进通风,最远可达2000m以上。而在掘进巷道的过程中,对旋风机并不能一直在高效区运行。长期处于非设计工况下,不仅效率低,造成能源浪费,还会影响工作面的正常作业。因此,研究基于安装角变化的对旋局部通风机调节性能及其内部流动情况,对其合理运行及改善工作面作业环境具有重要意义。利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)软件Fluent对FBD No8.0 2×55k W型风机进行了全流场定常数值模拟,探讨了样机第一、二级叶轮叶片安装角变化对其自身性能的影响机理,得出了不同安装角所对应的风机性能曲线以及内流特征,并结合试验,验证了仿真结果;比较不同安装角调节方式对性能影响的区别,为根据工况合理选择安装角,实现风机的高效节能运行,避免电机过载提供了依据。研究表明,同时增加两级安装角,风机的全压曲线向右上移动,在大流量、低风压的工况下运行效率高,两级轴功率增加,匹配度高,但第二级负载增长幅度大于第一级;通过改变安装角能满足不同的工况需求,在改变任意一级安装角相同角度的情况下,风机的性能相似,而且运行效率受第二级叶片的影响较大;减小后级叶片安装角能降低负载,且前级基本不受影响;如果改变第一级安装角,除第一级轴功率发生变化外,第二级轴功率也会随之增大或减小。另外,以500m和2000m作为短距离通风和长距离通风的代表,分别结合管网和不同安装角时风机的性能曲线进行分析。短距离通风时,工作面所需要的风量和风压较小,调小叶片安装角能够有效的减小风机的输出功率,节省能耗;长距离通风时,需要的风量和风压较大,适当增加叶片安装角可以满足工作面高风压和大流量的需求。但是,要注意增大安装角是否会使电机超载。最后,对转速和安装角调节进行了对比分析。根据工况对风机进行调整,能够实现其高效运行,最终达到节能减排的目的。本文还提出了外置单电机可调对旋风机,一方面利用机械结构调节叶片安装角,使其在实现叶片安装角调节的基础上,实现了结构紧凑,调节方便的目的;另一方面,将双电机带动双叶轮的传统对旋风机结构进行优化,提出了单电机外置对旋方案,利用传动箱将单一动力分别传输至两级叶轮,有效的解决了现有风机电机维护难、功率不匹配等问题。结合ADAMS对叶片调节模块进行了多体动力学分析,得出了前后级的调节范围分别是-18°到10°和-5.5°到5.5°,以及两级传动比非恒定的结论,为研究和改进机构奠定了基础。