風(fēng)量作為礦井通風(fēng)安全的重要指標,其測量值與實際值偏差過大會導(dǎo)致管理者對礦井通風(fēng)能力的錯誤判斷,嚴重威脅礦井和人員安全。因此,研究礦井通風(fēng)機風(fēng)量測量及補償方法對正確評價礦井通風(fēng)能力,保證煤礦安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。風(fēng)量作為評價礦井通風(fēng)能力的第一要素,目前現(xiàn)場實際測量中,常采用搭建測試支架安裝多個風(fēng)速傳感器的方法,即風(fēng)速法。本文以大斷面拱形巷道為例,針對礦井巷道中風(fēng)量測試時因搭建支架對巷道內(nèi)風(fēng)流產(chǎn)生影響,造成測量不準確問題,由切貝切夫橫向型線的改進方法確定測試點及其傳感器安裝位置。在此基礎(chǔ)上,首先采用Fluent軟件對從1m/s～10m/s入口風(fēng)速下巷道中無、有支架兩種情況進行數(shù)值模擬,得到其測風(fēng)截面處的風(fēng)速分布云圖,測試線上的速度散點圖以及測風(fēng)點的風(fēng)速值;其次對兩種情況下的仿真數(shù)據(jù),采用曲線擬合法得到風(fēng)速誤差補償方程,并按照測試點位置與誤差補償特性方程的接近程度對其進行歸類;最后以某煤礦通風(fēng)機由傳統(tǒng)動壓法獲得的試驗數(shù)據(jù)對仿真模型和誤差修正方法進行驗證。結(jié)果表明:搭建測試支架后造成各測點風(fēng)速值較無支架時偏大,風(fēng)速的平均相對誤差最大為11.5%,最小為5.1%,其對應(yīng)的風(fēng)量相對誤差達到6...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 課題研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.1 風(fēng)量測試方法及裝置的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 CFD技術(shù)在工程測試中的應(yīng)用研究
        1.2.3 虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用研究
    1.3 課題的研究內(nèi)容
    1.4 小結(jié)
2 拱形巷道測風(fēng)位置的確定
    2.1 通風(fēng)機測試需求與風(fēng)量測試方法分析
    2.2 拱形巷道風(fēng)量測試方法
    2.3 測風(fēng)點位置的確定
    2.4 測風(fēng)截面的確定
    2.5 小結(jié)
3 建模與仿真分析
    3.1 仿真軟件的選擇
    3.2 巷道模型的建立與條件設(shè)置
        3.2.1 大斷面拱形巷道模型的建立
        3.2.2 模型的網(wǎng)格劃分
        3.2.3 仿真條件設(shè)置
    3.3 仿真結(jié)果與分析
        3.3.1 無、有支架時巷道內(nèi)風(fēng)速分布
        3.3.2 仿真結(jié)果分析
    3.4 小結(jié)
4 風(fēng)速的誤差補償與驗證
    4.1 最小二乘法
    4.2 風(fēng)速的曲線擬合及誤差補償
        4.2.1 風(fēng)速曲線擬合
        4.2.2 誤差補償特性方程
    4.3 誤差補償特性方程仿真驗證
    4.4 小結(jié)
5 風(fēng)量測試系統(tǒng)設(shè)計
    5.1 風(fēng)量測試系統(tǒng)硬件方案
        5.1.1 系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)
        5.1.2 傳感器的選型與確定
        5.1.3 數(shù)據(jù)采集卡
        5.1.4 調(diào)理電路設(shè)計
    5.2 風(fēng)量測試系統(tǒng)軟件設(shè)計
        5.2.1 軟件開發(fā)平臺
        5.2.2 軟件設(shè)計總體方案
        5.2.3 測試系統(tǒng)功能實現(xiàn)
    5.3 小結(jié)
6 實驗驗證
    6.1 仿真模型與誤差補償方法驗證
    6.2 測試系統(tǒng)靜態(tài)特性分析
        6.2.1 實驗設(shè)備及方法
        6.2.2 測試系統(tǒng)通道性能分析
    6.3 系統(tǒng)的功能性驗證
    6.4 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3823141