支護(hù)結(jié)構(gòu)與輸送機(jī)布設(shè)巷道斷面風(fēng)速分布特征的風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究
本文選題:巷道 切入點(diǎn):風(fēng)速 出處:《太原理工大學(xué)》2013年碩士論文
【摘要】:研究巷道的風(fēng)速分布規(guī)律對于研究諸如巷道巖壁的放熱規(guī)律、巷道粉塵的沉降規(guī)律、煤礦巷道瓦斯在多場耦合作用下的運(yùn)移規(guī)律、瓦斯?jié)舛冗吔鐚拥臏y定及多相流耦合特性等研究課題都有著重要的意義與價值。前蘇聯(lián)礦井通風(fēng)學(xué)家B·H沃羅寧及我國的王英敏、暨朝頌等學(xué)者對巷道橫截面的風(fēng)速分布規(guī)律研究做了開拓性的工作,為后人提供了極為重要的理論指導(dǎo)與研究方法方面的參考,但是巷道的截面形狀和支護(hù)方式多樣,巷道壁面的粗糙度很大,在煤礦巷道中經(jīng)常布設(shè)各種設(shè)備和設(shè)施,如常見的膠帶運(yùn)輸機(jī)、礦車等,因此,上述學(xué)者研究所得出的風(fēng)速分布函數(shù)且不論在理論上是否正確,單純就工程應(yīng)用而言,這些風(fēng)速分布函數(shù)應(yīng)用于多種截面形狀和支護(hù)方式的巷道中時存在一定程度的局限性。近年來,隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,一些研究人員利用新興的計算流體力學(xué)方法對巷道風(fēng)速分布規(guī)律進(jìn)行了研究,計算流體力學(xué)方法在風(fēng)速分布規(guī)律的研究上是一種有巨大潛力的新手段。為了獲得一手?jǐn)?shù)據(jù),通過利用太原理工大學(xué)的“地下工程模擬風(fēng)洞”并制作比例模型進(jìn)行相似模擬試驗(yàn),并且進(jìn)行了相應(yīng)的數(shù)值模擬試驗(yàn),我們掌握了應(yīng)用風(fēng)洞試驗(yàn)探索井下巷道流場特性這一較為新穎的研究方法。經(jīng)過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,我們得出錨桿、工字鋼、砌碹支護(hù)矩形巷道的風(fēng)速分布具有左右對稱的特征,并且測定了這三種支護(hù)方式下巷道斷面最大風(fēng)速點(diǎn)的位置,將測量數(shù)據(jù)進(jìn)行函數(shù)擬合后得出在巷道模型橫縱對稱軸及兩條對角線位置上的風(fēng)速分布符合對數(shù)函數(shù)形式。本相似模擬試驗(yàn)為瓦斯動態(tài)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的研究工作提供了多種支護(hù)方式下巷道斷面風(fēng)速分布特征這一試驗(yàn)參考,同時也為后續(xù)的研究工作在設(shè)備操作與調(diào)試、數(shù)據(jù)測量與記錄等方面提供了經(jīng)驗(yàn)與參考。同時,此相似模擬試驗(yàn)研究為以后將要開展的諸如煤礦巷道內(nèi)瓦斯在多場耦合作用下的運(yùn)移規(guī)律、瓦斯?jié)舛冗吔鐚拥臏y定及多相流耦合特性等研究方向提供了理論和試驗(yàn)參考,為以后更為深入復(fù)雜的一系列研究內(nèi)容做了先導(dǎo)性的工作。
[Abstract]:In recent years , with the development of computer technology , the wind speed distribution function of roadway cross section is studied by using the new computational fluid mechanics method .
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TD72
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1700445
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