煤炭是我國(guó)的主要能源之一,隨著綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展理念的深入,煤炭的清潔、高效、安全利用也日益受到重視。為保障安全生產(chǎn),掘進(jìn)巷道內(nèi)的通風(fēng)環(huán)境十分重要。壓入式通風(fēng)是井下普遍采用的局部通風(fēng)方式,而反映壓入式通風(fēng)效果的關(guān)鍵因素是流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和粉塵聚集區(qū)域,為此本文系統(tǒng)地分析了綜掘工作面壓入式通風(fēng)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及粉塵運(yùn)移規(guī)律,開展了以下研究:基于流體力學(xué)、氣固兩相流理論及相似理論,本文建立了綜掘工作面壓入式通風(fēng)的相似實(shí)驗(yàn)系統(tǒng);通過風(fēng)速及粉塵濃度的實(shí)驗(yàn)測(cè)定,研究了壓入式通風(fēng)的風(fēng)速分布特征及粉塵分布特征;數(shù)值模擬詳細(xì)分析了綜掘巷道壓入式通風(fēng)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu),結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出流場(chǎng)的分區(qū)特征;模擬分析不同風(fēng)筒高度和風(fēng)筒與迎頭不同距離時(shí)的流場(chǎng)及粉塵場(chǎng)的特征,得出風(fēng)筒位置變化對(duì)風(fēng)流和粉塵分布的影響規(guī)律;模擬分析不同風(fēng)量情況下的粉塵分布,得出風(fēng)速對(duì)粉塵運(yùn)移和沉積的影響規(guī)律。本文的研究成果如下:（1）依據(jù)相似理論,采用量綱分析法得出綜掘巷道壓入式通風(fēng)模型實(shí)驗(yàn)需要滿足四個(gè)相似準(zhǔn)則。當(dāng)幾何比為0.3時(shí),風(fēng)速的相似比為2.62,且驗(yàn)證流體雷諾數(shù)處于自模區(qū),從而保證了模型實(shí)驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似。（2）綜掘巷道壓入式通風(fēng)條件下流場(chǎng)... 

【文章來源】：河南理工大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況
        1.2.1 粉塵運(yùn)移數(shù)學(xué)模型研究現(xiàn)狀
        1.2.2 氣固兩相流數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.3 礦井粉塵運(yùn)移規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容和方法
        1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 主要研究方法
        1.3.3 技術(shù)路線
2 綜掘工作面風(fēng)流及粉塵場(chǎng)基本理論
    2.1 流體力學(xué)理論
    2.2 綜掘工作面通風(fēng)特征
    2.3 粉塵的基本物理性質(zhì)
    2.4 本章小結(jié)
3 綜掘工作面相似實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
    3.1 相似理論推導(dǎo)
        3.1.1 氣體運(yùn)動(dòng)方程
        3.1.2 顆粒運(yùn)動(dòng)方程
        3.1.3 相似準(zhǔn)則簡(jiǎn)化
    3.2 綜掘工作面相似實(shí)驗(yàn)平臺(tái)概述
        3.2.1 相似比計(jì)算
        3.2.2 通風(fēng)參數(shù)確定
    3.3 本章小結(jié)
4 綜掘工作面風(fēng)流場(chǎng)及粉塵場(chǎng)相似實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建及操作
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
        4.1.2 測(cè)量?jī)x器
        4.1.3 測(cè)點(diǎn)布置及操作步驟
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.2.1 綜掘巷道壓入式通風(fēng)風(fēng)速分布特征
        4.2.2 綜掘巷道粉塵分布規(guī)律
    4.3 本章小結(jié)
5 綜掘工作面風(fēng)流場(chǎng)及粉塵場(chǎng)數(shù)值模擬研究
    5.1 FLUENT軟件介紹
    5.2 FLUENT軟件氣固兩相模擬理論基礎(chǔ)
        5.2.1 連續(xù)相運(yùn)動(dòng)
        5.2.2 離散相模擬數(shù)學(xué)模型
    5.3 綜掘工作面壓入式通風(fēng)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)分析
        5.3.1 模型建立及網(wǎng)格劃分
        5.3.2 模擬結(jié)果分析
        5.3.3 模擬結(jié)果驗(yàn)證及可靠性分析
    5.4 不同通風(fēng)參數(shù)下綜掘巷道風(fēng)流及粉塵運(yùn)移規(guī)律模擬研究
        5.4.1 物理模型及條件設(shè)定
        5.4.2 風(fēng)筒高度對(duì)風(fēng)流場(chǎng)及粉塵運(yùn)移的影響規(guī)律
        5.4.3 風(fēng)筒距迎頭距離對(duì)風(fēng)流場(chǎng)及粉塵運(yùn)移的影響規(guī)律
        5.4.4 風(fēng)量對(duì)風(fēng)流場(chǎng)及粉塵運(yùn)移規(guī)律的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]綜掘工作面干式過濾除塵技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究及實(shí)踐[J]. 周福寶,李建龍,李世航,王飛.  煤炭學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]綜掘工作面壓入式風(fēng)筒出口有效距離研究[J]. 張大明,馬云東,羅根華.  安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]基于時(shí)間尺度的綜掘工作面渦流粉塵場(chǎng)擴(kuò)散規(guī)律數(shù)值模擬[J]. 范韜,白若男,邱晗,張琦.  煤礦安全. 2016(07)
[4]基于氣固兩相流的粉塵質(zhì)量濃度測(cè)量裝置優(yōu)化[J]. 劉丹丹,魏重宇,李德文,滕昱玲.  煤炭學(xué)報(bào). 2016(07)
[5]Effect of suppressing dust by multi-direction whirling air curtain on fully mechanized mining face[J]. Nie Wen,Liu Yanghao,Wei Wenle,Hu Xiangming,Ma Xiao,Peng Huitian.  International Journal of Mining Science and Technology. 2016(04)
[6]綜采工作面PM2.5粉塵噴霧沉降效果優(yōu)化研究[J]. 張江石,范召兗,王建豪,李志彪.  煤炭技術(shù). 2016(07)
[7]基于FLUENT的掘進(jìn)機(jī)外噴霧降塵系統(tǒng)相似參數(shù)的探討[J]. 趙麗娟,黃凱,洪俠,李明昊.  中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2016(06)
[8]不同影響因素條件下綜放工作面移架粉塵分布規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王明,蔣仲安,陳舉師.  煤礦安全. 2016(04)
[9]綜放面多塵源粉塵分布規(guī)律數(shù)值模擬及實(shí)測(cè)[J]. 王洪勝,譚聰,蔣仲安,張義坤,王明.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[10]開放空間中自由下落粉塵隨水平風(fēng)流運(yùn)移擴(kuò)散的數(shù)值模擬[J]. 郭帥偉,鄒樹梁,唐德文,關(guān)朝陽,趙然.  安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2015(02)

博士論文
[1]基于歐拉—?dú)W拉模型的空氣重介質(zhì)流化床多相流體動(dòng)力學(xué)的數(shù)值模擬[D]. 賀靖峰.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2012
[2]基于風(fēng)幕技術(shù)的綜掘面粉塵防治研究[D]. 李雨成.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]長(zhǎng)壓短抽式通風(fēng)綜掘工作面粉塵運(yùn)移規(guī)律研究[D]. 尹云波.安徽建筑大學(xué) 2015
[2]露天堆煤場(chǎng)粉塵起塵及運(yùn)移擴(kuò)散規(guī)律研究[D]. 楊丹.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2007
[3]掘進(jìn)工作面截割粉塵及其影響因素的研究[D]. 姜健.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2001



本文編號(hào)：3637505