礦井通風(fēng)是保證礦山開采的重要內(nèi)容,通風(fēng)可以調(diào)節(jié)井下氣候,保證井下員工生命安全。在通風(fēng)過程中,風(fēng)流和井下熱源將會不斷發(fā)生熱濕交換,這將導(dǎo)致風(fēng)溫升高。過高的風(fēng)溫是一個不安全因素,危害井下員工身心健康。因此,研究各因素對井下熱環(huán)境的影響大小,探討風(fēng)流熱濕交換規(guī)律,這對礦山安全生產(chǎn)及控制井下熱環(huán)境具有重要意義。本文在收集和查閱國內(nèi)外文獻的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)分析了礦井通風(fēng)井巷熱交換理論,結(jié)合試驗設(shè)計方法,采用FLUENT求解器對熱濕交換過程進行數(shù)值模擬,分析試驗數(shù)據(jù),討論熱濕交換過程中各因素的相互作用,并確定了井下熱環(huán)境的熱力學(xué)模型。論文的主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下：（1）介紹了國內(nèi)外礦井熱害治理及通風(fēng)井巷熱濕交換研究的發(fā)展歷程,總結(jié)了礦井熱源及其作用機理,并結(jié)合傳熱學(xué)、工程熱物理知識闡述了通風(fēng)井巷熱濕交換理論和風(fēng)流流動原理,為數(shù)值模擬實驗提供理論支持。（2）介紹了FLUENT求解器的發(fā)展歷程及其功能,分析了利用FLUENT軟件進行模擬所依據(jù)的控制方程并分別討論其作用原理,指出FLUENT模擬過程的邊界條件和初始條件的類型,為試驗開展提供依據(jù)。（3）以溫度和相對濕度為目標(biāo)因子,選定影響熱濕交換過程的10個... 

【文章來源】：中南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 選題的目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容與技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 通風(fēng)井巷熱交換理論與數(shù)值模擬技術(shù)
    2.1 礦內(nèi)熱源
    2.2 通風(fēng)井巷熱濕交換理論
        2.2.1 傳熱學(xué)基礎(chǔ)
        2.2.2 熱濕交換原理
        2.2.3 流動體系的能量方程
        2.2.4 風(fēng)流溫度變化的基本方程
    2.3 FLUENT求解器
    2.4 流體流動的控制方程
    2.5 邊界條件
    2.6 計算流體力學(xué)與數(shù)值模擬求解過程
    2.7 本文數(shù)值模擬路線
    2.8 本章小結(jié)
第三章 通風(fēng)熱交換影響因素模擬試驗研究
    3.1 熱環(huán)境的表征因子
    3.2 正交試驗
        3.2.1 數(shù)值計算模型的選取與建立
        3.2.2 邊界條件設(shè)置
        3.2.3 正交試驗設(shè)計及其結(jié)果
        3.2.4 試驗結(jié)果分析
        3.2.5 影響因素篩選
    3.3 單因素試驗
        3.3.1 終點溫度單因素影響試驗分析
        3.3.2 終點相對濕度單因素影響試驗分析
    3.4 調(diào)熱圈理論與壁面溫度
        3.4.1 調(diào)熱圈理論
        3.4.2 壁面溫度
    3.5 斷面形狀因素比較分析
        3.5.1 不同斷面形狀模型的建立
        3.5.2 模擬試驗結(jié)果比較
    3.6 本章小結(jié)
第四章 礦井通風(fēng)熱交換的熱力學(xué)模型研究
    4.1 響應(yīng)面試驗設(shè)計法與Design-Expert軟件
        4.1.1 響應(yīng)面法
        4.1.2 Design-Expert軟件
    4.2 BBD響應(yīng)面試驗設(shè)計
        4.2.1 溫度響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果分析
        4.2.2 相對濕度響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果分析
    4.3 熱交換模型的建立
        4.3.1 溫度因子熱力學(xué)模型
        4.3.2 相對濕度因子熱力學(xué)模型
    4.4 模型驗證
        4.4.1 工程概況
        4.4.2 驗證計算
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論及展望
    5.1 本論文的主要結(jié)論
    5.2 論文的主要創(chuàng)新點
    5.3 有待進一步研究的內(nèi)容
參考文獻
附錄
    附錄一：溫度總數(shù)據(jù)
    附錄二：相對濕度總數(shù)據(jù)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果及獲獎


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[10]礦井圍巖與風(fēng)流熱濕交換規(guī)律的實驗與模擬研究[D]. 楊高飛.天津大學(xué) 2008



本文編號：3028774