發(fā)布時間：2021-07-25 22:21

　　煤炭生產(chǎn)過程中,粉塵產(chǎn)生于各個環(huán)節(jié)和工序,其中,采煤工作面的產(chǎn)塵量最高,高達(dá)2500～3000mg/m3,而采煤機(jī)截割產(chǎn)塵就占60%左右,這些粉塵嚴(yán)重影響了礦井安全生產(chǎn)和作業(yè)人員的健康。由于對粉塵分布規(guī)律不清晰,使得降塵設(shè)備的設(shè)計和布置不能達(dá)到最佳降塵效率。除此之外,我國現(xiàn)有的噴霧降塵方法和降塵設(shè)備普遍存在降塵效率低的問題,其主要原因是噴霧參數(shù)設(shè)計的不盡合理,使得噴出的霧流不能根據(jù)實(shí)際的產(chǎn)塵情況而分布,從而影響了噴霧降塵的效果。為了解決上述問題,本文根據(jù)懸浮式氣固兩相流理論和截割粉塵成因理論,建立了采煤工作面沿程粉塵濃度數(shù)學(xué)模型,并利用流體仿真軟件FLUENT中的離散相模型,對沿程粉塵分布進(jìn)行了模擬,明確了采煤機(jī)割煤時沿程粉塵分布規(guī)律。與此同時,本文還以噴霧降塵機(jī)理和噴霧降塵效果影響因素的研究為基礎(chǔ),利用FLUENT軟件對滾筒采煤機(jī)外噴霧進(jìn)行了噴霧數(shù)值模擬,得到了不同的噴霧參數(shù)對霧粒直徑,速度和濃度分布的影響。為了更準(zhǔn)確地得出外噴霧參數(shù)和降塵效率的關(guān)系,在此還建立了滾筒采煤機(jī)外噴霧降塵的數(shù)學(xué)模型,并在該模型的基礎(chǔ)上以降塵效率最高為目標(biāo),利用MATLAB遺傳算法工具箱對噴霧參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化... 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 課題的研究意義
    1.2 國內(nèi)外礦井防、降塵技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)外粉塵防治技術(shù)的研究
        1.2.2 噴霧降塵技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究的主要內(nèi)容
2 粉塵運(yùn)移及噴嘴霧化的理論研究
    2.1 粉塵運(yùn)移的理論分析
        2.1.1 粉塵的粒度及粒度分布
        2.1.2 氣固兩相流理論
        2.1.3 不同粒徑粉塵的運(yùn)動及擴(kuò)散
    2.2 噴霧機(jī)理及霧化性能的表征
        2.2.1 噴霧
        2.2.2 噴嘴霧化性能指標(biāo)
3 采煤工作面粉塵濃度分布數(shù)值模擬
    3.1 采煤工作面沿程粉塵濃度數(shù)學(xué)模型的建立
    3.2 沿程粉塵分布數(shù)值模擬
        3.2.1 FLUENT軟件介紹
        3.2.2 幾何模型的簡化與建立
        3.2.3 沿程粉塵分布模擬及規(guī)律分析
    3.3 本章小結(jié)
4 采煤機(jī)外噴霧數(shù)值模擬及噴霧降塵效率研究
    4.1 噴嘴的選擇及排布
        4.1.1 噴嘴的選擇
        4.1.2 噴嘴排布規(guī)則假設(shè)
    4.2 滾筒采煤機(jī)外噴霧霧化特性仿真研究
        4.2.1 采煤機(jī)外噴霧CFD仿真的實(shí)現(xiàn)
        4.2.2 仿真結(jié)果的分析
    4.3 滾筒采煤機(jī)外噴霧降塵數(shù)學(xué)模型的建立
        4.3.1 各機(jī)理下的降塵效率
        4.3.2 粉塵捕集影響因素的確定
        4.3.3 數(shù)學(xué)模型的建立
    4.4 噴霧降塵效率影響因素分析
        4.4.1 噴霧壓力p和降塵效率的關(guān)系
        4.4.2 霧化角度a和降塵效率的關(guān)系
        4.4.3 噴嘴的出口直徑d和降塵效率的關(guān)系
        4.4.4 噴霧作用區(qū)的長度l和降塵效率的關(guān)系
    4.5 本章小結(jié)
5 滾筒采煤機(jī)外噴霧參數(shù)優(yōu)化設(shè)計
    5.1 目標(biāo)函數(shù)的建立
    5.2 約束條件的確定
    5.3 優(yōu)化方法的選擇及實(shí)現(xiàn)
    5.4 優(yōu)化實(shí)例及結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]衛(wèi)生部通報2010年職業(yè)病防治工作情況和2011年重點(diǎn)工作[J]. 歐文.  安全與健康. 2011(13)
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[3]高壓噴霧除塵技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 曹紹龍.  陜西煤炭. 2008(01)
[4]綜采工作面粉塵運(yùn)動規(guī)律的數(shù)值模擬[J]. 劉毅,蔣仲安,蔡衛(wèi),周鳳增,郭達(dá),劉寶東.  北京科技大學(xué)學(xué)報. 2007(04)
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[10]煤礦綜采工作面防塵技術(shù)研究現(xiàn)狀及趨勢[J]. 時訓(xùn)先,蔣仲安,褚燕燕.  中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2005(01)

碩士論文
[1]綜采工作面噴霧降塵機(jī)理及高效降塵噴嘴改進(jìn)研究[D]. 吳瓊.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2007



本文編號：3302888