礦井運輸巷道噴嘴分布對降塵效率的影響研究
本文關鍵詞:礦井運輸巷道噴嘴分布對降塵效率的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在煤礦生產(chǎn)過程中,運輸巷道是粉塵傳播的主要環(huán)節(jié)。高濃度粉塵的存在,嚴重污染了工作環(huán)境,對工人的身體健康和礦井的安全生產(chǎn)帶來了嚴重威脅。為減少和防止塵肺病的產(chǎn)生和危害本文在分析井下降塵技術的基礎上,本文從礦井運輸巷道噴嘴分布對降塵效果的影響方面開展了仿真和實驗研究。 本文分析了煤礦粉塵的產(chǎn)生及危害,研究了運輸巷道處粉塵的分布特點、受力狀況及擴散模式。結(jié)合運輸巷道的工況特點,運用GAMBIT建立了運輸巷道處的幾何模型并劃分計算網(wǎng)格,導入FLUENT進行了仿真模擬,,得到了運輸巷道處粉塵噴霧降塵規(guī)律,為噴霧降塵系統(tǒng)的選擇的設計奠定了基礎。 本文利用FLUENT軟件對噴嘴分布的4個典型方式進行了流場和降塵效率仿真研究。研究結(jié)果表明:增加噴嘴個數(shù)可以有效提高降塵效率,但也會造成水源的浪費;提高液體的霧化能力才是真正符合實際情況的關鍵。提高噴嘴壓力可以有效地增強霧化能力,起到很好的降塵效果。傾斜的布置方式是較有效的方式,尤其是在通風的環(huán)境。 為了驗證裝置的霧化效果,搭建了降塵實驗室,對單個噴嘴的霧化情況及噴霧降塵效率情況進行了實驗測試,測試結(jié)果與仿真結(jié)果一致,驗證了仿真的準確性。
【關鍵詞】:噴嘴分布 運輸巷道 噴霧降塵 數(shù)值模擬
【學位授予單位】:太原理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TD714.4
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-20
- 1.1 課題研究背景10-11
- 1.2 煤礦粉塵概述11-14
- 1.2.1 粉塵的分類11-12
- 1.2.2 粉塵的危害12-14
- 1.3 煤礦噴霧降塵理論及技術14-16
- 1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展14-15
- 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展15-16
- 1.4 噴嘴噴霧技術研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)16-17
- 1.5 本課題的研究意義和內(nèi)容17-20
- 1.5.1 本課題的研究意義17-18
- 1.5.2 本文研究的主要內(nèi)容18-20
- 第二章 噴霧降塵的基本理論及巷道粉塵特性20-32
- 2.1 噴霧降塵的基本理論20-23
- 2.1.1 噴霧降塵機理20
- 2.1.2 噴霧降塵關鍵技術分析20-23
- 2.2 運輸巷道粉塵特點23
- 2.3 巷道粉塵擴散機理23-32
- 2.3.1 粉塵受力分析23-27
- 2.3.2 粉塵運動分析27-32
- 第三章 計算流體力學的理論基礎32-48
- 3.1 計算流體力學簡介32-34
- 3.2 流體動力學的控制方程34-37
- 3.2.1 質(zhì)量守恒方程34
- 3.2.2 動量守恒方程34-36
- 3.2.3 能量守恒方程36-37
- 3.3 湍流模型37-42
- 3.3.1 湍流方程37-38
- 3.3.2 湍流數(shù)值模型38-42
- 3.4 控制方程42-44
- 3.4.1 控制方程的離散化42
- 3.4.2 控制方程與湍流模式42-43
- 3.4.3 粒子輸運模型43
- 3.4.4 數(shù)學模型43-44
- 3.5 商業(yè)有限元分析軟件 CFX44-48
- 第四章 計算機模擬模擬及流場分析48-62
- 4.1 井下噴霧現(xiàn)場幾何模型的建立48-49
- 4.2 網(wǎng)格劃分49-50
- 4.3 井下噴霧現(xiàn)場邊界條件的設定50-52
- 4.4 數(shù)值結(jié)果分析52-62
- 4.4.1 四種噴嘴結(jié)構的噴霧降塵效率比較52-57
- 4.4.2 噴嘴結(jié)構 1 在不同噴霧進口條件下的降塵效果57-62
- 第五章 現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)及分析62-70
- 5.1 噴霧降塵試驗臺62-67
- 5.1.1 實驗室62-63
- 5.1.2 噴霧系統(tǒng)63-65
- 5.1.3 加塵系統(tǒng)65
- 5.1.4 測試系統(tǒng)65-67
- 5.2 實驗步驟67-68
- 5.3 實驗結(jié)果68-70
- 5.3.1 單噴嘴霧化粒度68
- 5.3.2 降塵效率測試68-70
- 第六章 總結(jié)與展望70-72
- 6.1 總結(jié)70
- 6.2 展望70-72
- 參考文獻72-76
- 致謝76-78
- 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄78
【參考文獻】
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本文編號:452164
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