雙塵源耦合下呼吸性粉塵擴(kuò)散的紊流系數(shù)求解
本文選題:呼吸性粉塵質(zhì)量濃度 + 紊流系數(shù) ; 參考:《哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》2017年08期
【摘要】:為完善綜采工作面呼吸性粉塵擴(kuò)散模型,解決模型中紊流擴(kuò)散系數(shù)和紊流縱向彌散系數(shù)無法求解問題,根據(jù)氣溶膠力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)理論,結(jié)合綜采工作面實(shí)際環(huán)境和呼吸性粉塵二次飛揚(yáng)特點(diǎn),建立綜采工作面移架產(chǎn)塵點(diǎn)與割煤產(chǎn)塵點(diǎn)耦合下的呼吸性粉塵擴(kuò)散模型,其中,呼吸性粉塵二次飛揚(yáng)采用鏡像法.再通過相似實(shí)驗(yàn),按照原模比3∶1,搭建綜采工作面實(shí)驗(yàn)場地,確定采樣點(diǎn),分別測出3種場景下各采樣點(diǎn)的風(fēng)速值與粉塵質(zhì)量濃度值;結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用梯度下降法求解紊流系數(shù),求解結(jié)果用于呼吸性粉塵質(zhì)量濃度計(jì)算.將理論值與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比,結(jié)果表明,在258個(gè)采樣點(diǎn)中,擴(kuò)散模型的理論值與實(shí)測值的平均絕對(duì)誤差率為29.66%,證明了該理論模型的有效性,可用于實(shí)際礦井下工作面呼吸性粉塵質(zhì)量濃度的預(yù)測.
[Abstract]:In order to perfect the breathing dust diffusion model of fully mechanized coal face and solve the problem that the turbulent diffusion coefficient and the turbulent longitudinal dispersion coefficient can not be solved in the model, according to the theory of aerosol mechanics and hydrodynamics, Combined with the actual environment of fully mechanized coal mining face and the characteristics of breathing dust secondary flying, a model of respiratory dust diffusion is established under the coupling of dust producing point of moving frame and dust producing point of cutting coal in fully mechanized coal mining face, in which the second uplift of respiratory dust adopts mirror image method. Through similar experiments, according to the original model ratio of 3: 1, the experimental site of fully mechanized mining face is built to determine the sampling points, and the wind speed and dust mass concentration of each sampling point in three scenarios are measured respectively. The turbulent coefficient was calculated by gradient descent method, and the result was used to calculate the mass concentration of respiratory dust. Comparing the theoretical value with the experimental value, the results show that the average absolute error rate of the theoretical value and the measured value of the diffusion model is 29.66 in 258 sampling points, which proves the validity of the theoretical model. It can be used to predict the quality concentration of breathing dust in actual coal face.
【作者單位】: 北京科技大學(xué)土木與資源工程學(xué)院;首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)安全與環(huán)境工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51274024)
【分類號(hào)】:TD714.2
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,本文編號(hào):1977811
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