本文關(guān)鍵詞：煤礦噴霧降塵中多相流耦合機(jī)理及仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：噴霧降塵是一種廣泛應(yīng)用于煤礦巷道各產(chǎn)塵環(huán)節(jié)的降塵方法,因其高效的除塵機(jī)理使得煤礦工人的工作環(huán)境得到了很大的改善,但是在煤礦噴霧降塵中受噴霧壓力、巷道風(fēng)速等因素的影響,噴霧降塵的實(shí)際效果大打折扣。為了提高煤礦噴霧降塵的效率,得到有利的環(huán)境及設(shè)備參數(shù),對(duì)煤礦噴霧降塵中氣相(空氣流動(dòng))、液相(霧滴)、固相(煤塵顆粒)的多相流耦合進(jìn)行仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究,得出了風(fēng)速、噴霧壓力對(duì)降塵效率的影響規(guī)律,此研究對(duì)降塵效率的提高具有十分重要的理論意義及實(shí)用價(jià)值。建立了顆粒軌道物理模型(DPM離散相模型),在FLUENT中用基于同位網(wǎng)格的SIMPLE數(shù)值求解方法,對(duì)不同壓力下的霧滴場(chǎng)和不同風(fēng)速下的粉塵場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出霧滴的分布情況和粒徑參數(shù)以及粉塵的運(yùn)移規(guī)律,并初步得出較優(yōu)的噴霧壓力及風(fēng)力參數(shù);同時(shí)建立了連續(xù)介質(zhì)模型(雙流體模型),并在FLUENT中采用多相流模型中的歐拉模型進(jìn)作為物理模型,在風(fēng)速、壓力的共同作用下進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出了經(jīng)過優(yōu)化的風(fēng)速及壓力參數(shù)。同時(shí),在大同燕子山煤礦噴霧降塵實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了相應(yīng)的噴霧、煤塵運(yùn)移及噴霧降塵實(shí)驗(yàn),使用和仿真相同的環(huán)境及設(shè)備參數(shù),并采集了霧滴粒徑、粉塵濃度等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析以后,和仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。最后,綜合分析仿真和模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,進(jìn)一步地優(yōu)化了噴霧降塵方法的細(xì)則,找到了降塵的針對(duì)部位及噴霧的合理參數(shù),為煤礦實(shí)際生產(chǎn)中噴霧降塵的運(yùn)用提供了一定的理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：噴霧降塵 煤塵運(yùn)移 降塵效率 多相流耦合 CFD
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD714.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 除塵工藝技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀11-15
• 1.3 多相流研究的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀15-18
• 1.4 課題理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值18
• 1.5 主要研究?jī)?nèi)容18-21
• 1.5.1 機(jī)理的研究19-20
• 1.5.2 模型的建立20
• 1.5.3 仿真分析與實(shí)驗(yàn)20-21
• 第2章 產(chǎn)塵與降塵的基礎(chǔ)理論研究21-32
• 2.1 產(chǎn)塵機(jī)理21-23
• 2.1.1 產(chǎn)塵環(huán)節(jié)21-23
• 2.1.2 粉塵擴(kuò)散機(jī)理23
• 2.2 噴霧降塵及液體的霧化機(jī)理23-26
• 2.2.1 噴霧降塵的機(jī)理23-24
• 2.2.2 液體的霧化機(jī)理24-26
• 2.3 噴嘴結(jié)構(gòu)和環(huán)境參數(shù)對(duì)降塵的影響26-30
• 2.3.1 環(huán)境參數(shù)對(duì)噴霧降塵的影響26-28
• 2.3.2 噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響28-29
• 2.3.3 霧化參數(shù)中關(guān)于粒徑的描述29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第3章 多相流耦合模型的建立32-42
• 3.1 多相流研究概述32
• 3.2 多相流的物理模型32-33
• 3.3 離散顆粒模型33-36
• 3.3.1 在FLUENT中的應(yīng)用及限制33-34
• 3.3.2 離散相模型的求解方法34-36
• 3.4 連續(xù)介質(zhì)模型36-40
• 3.4.1 在FLUENT中的應(yīng)用及限制36-37
• 3.4.2 模型的求解方法37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第4章 多相流耦合的數(shù)值模擬42-57
• 4.1 幾何模型的建立42-44
• 4.2 數(shù)值模擬的邊界條件和參數(shù)設(shè)置44-46
• 4.2.1 粉塵場(chǎng)的仿真邊界條件44-45
• 4.2.2 塵霧耦合的仿真邊界條件45-46
• 4.3 仿真結(jié)果分析46-55
• 4.3.1 霧滴場(chǎng)的仿真結(jié)果46-50
• 4.3.2 粉塵場(chǎng)的仿真結(jié)果50-53
• 4.3.3 塵霧耦合的仿真結(jié)果53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第5章 粉塵、霧滴耦合的實(shí)驗(yàn)研究57-67
• 5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建及實(shí)驗(yàn)方案57-60
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的構(gòu)建57-59
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)方案59-60
• 5.2 霧滴場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析60-61
• 5.3 粉塵場(chǎng)、耦合場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析61-64
• 5.3.1 粉塵場(chǎng)實(shí)驗(yàn)61-62
• 5.3.2 塵霧耦合場(chǎng)實(shí)驗(yàn)62-64
• 5.4 煤塵親疏水性的實(shí)驗(yàn)探索64-65
• 5.5 分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論65-66
• 5.6 本章小結(jié)66-67
• 第6章 主要結(jié)論及展望67-69
• 6.1 論文總結(jié)67-68
• 6.2 工作展望68-69
• 附錄69-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果76-77
• 致謝77-78

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