本文關(guān)鍵詞：密集焊接作業(yè)電焊煙塵擴(kuò)散特性與控制數(shù)值模擬

  更多相關(guān)文章： 密集焊接作業(yè) 電焊煙塵 擴(kuò)散規(guī)律 影響因素 數(shù)值模擬

【摘要】：密集焊接作業(yè)具有焊接工位多,焊接工件大,焊接煙塵量大,焊接煙塵粒徑小,焊接工位的多變性,使得焊接煙塵捕捉困難等特點(diǎn)。但焊接是不可缺少的機(jī)械工藝,電焊煙塵是焊接作業(yè)中最常見的職業(yè)危害因素。電焊煙塵屬于“高危粉塵”,這些粉塵產(chǎn)生后將長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空中難以消散,人體一旦吸入后便無(wú)法排出,長(zhǎng)期在此環(huán)境下從事電焊操作者便非常容易患上塵肺類職業(yè)病。因此研究焊接煙塵擴(kuò)散規(guī)律及其影響因素就顯得十分必要,對(duì)預(yù)防和控制職業(yè)病的發(fā)生具有十分重要的意義。本文依據(jù)某密集焊接作業(yè)電焊煙塵擴(kuò)散的實(shí)際情況,運(yùn)用GAMBIT建立與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相符的幾何分析模型,選擇非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行網(wǎng)格劃分,采用流體力學(xué)軟件FLUENT以流體力學(xué)為基礎(chǔ)建立守恒方程組,選擇Realizable k-?模型,采用SIMPLEC壓力速度耦合方式對(duì)電焊煙塵的擴(kuò)散及濃度分布進(jìn)行數(shù)值模擬研究。數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比證明了所選模型和和邊界參數(shù)的選擇的合理性。模擬分析電焊煙塵的擴(kuò)散得到了在無(wú)風(fēng)條件下電焊煙塵的擴(kuò)散規(guī)律和發(fā)塵源間距不同、自然風(fēng)流大小不同以及排煙裝置位置不同對(duì)電焊煙塵擴(kuò)散的影響。研究結(jié)果表明:在無(wú)風(fēng)條件下電焊煙塵的擴(kuò)散在水平方向是向四周均勻的擴(kuò)散的,垂直方向的擴(kuò)散范圍和濃度都大于其在水平方向的擴(kuò)散;高度小于2m時(shí)濃度隨著高度變化趨勢(shì)較大,尤其是高度小于1m時(shí),隨著高度的增加濃度急劇下降,高度高于2m時(shí)濃度變化趨勢(shì)較小;發(fā)塵源間距的增大會(huì)使距發(fā)塵源相同位置處的電焊煙塵濃度降低,發(fā)塵源間距的增大會(huì)使車間底部的濃度降低大于車間頂部濃度的降低;風(fēng)流可以使車間內(nèi)電焊煙塵的濃度降低,靠近進(jìn)風(fēng)口一側(cè)的煙塵濃度較低,遠(yuǎn)離進(jìn)風(fēng)口的一側(cè)的煙塵濃度較高,風(fēng)速大小的改變?cè)跈M向截面Z=1m至Z=2.2m截面電焊煙塵濃度降低越多,在距發(fā)塵源較近的截面濃度降低的越多,距發(fā)塵源越遠(yuǎn)的截面濃度降低的越小;排煙裝置距離發(fā)塵源越近,電焊煙塵到達(dá)排煙裝置內(nèi)的時(shí)間越短且電焊煙塵的運(yùn)行速度越大,排煙裝置放置的理想位置是距離發(fā)塵源側(cè)邊約30厘米處。本研究為電焊車間合理布焊接作業(yè)點(diǎn)與風(fēng)流組織提供了一定價(jià)值的參考。也可為提出有效降低電焊煙塵濃度的合理措施提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：密集焊接作業(yè) 電焊煙塵 擴(kuò)散規(guī)律 影響因素 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG408
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 電焊煙塵的研究概況11-16
• 1.2.1 電焊煙塵形成機(jī)理方面的研究11-12
• 1.2.2 電焊煙塵擴(kuò)散模型及擴(kuò)散過(guò)程的研究12-13
• 1.2.3 電焊煙塵擴(kuò)散及其分布的實(shí)驗(yàn)與模擬的研究13-14
• 1.2.4 電焊煙塵的發(fā)塵量的影響因素的研究14-15
• 1.2.5 電焊煙塵治理的研究15-16
• 1.3 研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線16-18
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容16
• 1.3.2 研究方法和技術(shù)路線16-17
• 1.3.3 FLUENT工作流程圖17-18
• 第二章 電焊煙塵的擴(kuò)散及運(yùn)動(dòng)18-26
• 2.1 電焊煙塵的成分與性質(zhì)18-19
• 2.2 電焊煙塵的形成機(jī)理19-20
• 2.3 電焊煙塵粒子的擴(kuò)散20-23
• 2.4 電焊煙塵的受力運(yùn)動(dòng)分析23-24
• 2.4.1 作用在電焊煙塵粒子上的力23
• 2.4.2 粒子的重力沉降23
• 2.4.3 粒子在慣性力下的運(yùn)動(dòng)23-24
• 2.4.4 粒子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 第三章 數(shù)值模型的建立26-38
• 3.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介26
• 3.2 Fluent軟件簡(jiǎn)介26-27
• 3.3 數(shù)學(xué)模型的理論依據(jù)27-33
• 3.3.1 流體控制方程27-29
• 3.3.2 湍流流動(dòng)模擬29-31
• 3.3.3 電焊煙塵運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型31-33
• 3.4 數(shù)學(xué)模型的建立33-34
• 3.5 網(wǎng)格劃分34-35
• 3.6 初始和邊界條件35-37
• 3.7 本章小結(jié)37-38
• 第四章 單一電焊作業(yè)點(diǎn)的電焊煙塵擴(kuò)散模擬及測(cè)定分析38-46
• 4.1 數(shù)值模擬的可行性38-41
• 4.1.1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)38-40
• 4.1.2 模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比40-41
• 4.2 電焊煙塵擴(kuò)散的模擬結(jié)果及分析41-45
• 4.3 本章小結(jié)45-46
• 第五章 密集電焊作業(yè)點(diǎn)的電焊煙塵濃度擴(kuò)散的影響因素分析46-67
• 5.1 發(fā)塵點(diǎn)源間距對(duì)電焊煙塵擴(kuò)散的影響46-55
• 5.2 風(fēng)流對(duì)電焊煙塵作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的影響55-62
• 5.3 排煙裝置位置與電焊作業(yè)點(diǎn)間距對(duì)電焊煙塵的影響62-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論67-69
• 6.1 主要研究成果與結(jié)論67-68
• 6.2 存在的問(wèn)題與展望68-69
• 參考 文獻(xiàn)69-72
• 致謝72-73
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果73-74

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 侯世紅;呂雪峰;于季紅;;液壓支架結(jié)構(gòu)件焊接車間焊煙整體凈化的治理與節(jié)能[J];環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì);2015年04期

2 劉志云;賈艷艷;張玉潔;;焊接煙塵濃度分布規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2014年17期

3 孫文程;谷全軍;;淺談電焊作業(yè)中的防塵措施[J];黑龍江科學(xué);2014年01期

4 許芙蓉;楊立軍;;直流MIG焊焊接煙塵粒度分析[J];自動(dòng)化與儀器儀表;2013年05期

5 ;焊接參數(shù)對(duì)焊接煙塵發(fā)塵量的影響[J];電焊機(jī);2011年02期

6 郭永葆;;不同焊接工藝的焊接煙塵污染特征[J];科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì);2010年04期

7 卜智翔;施雨湘;彭志方;夏力;;焊接氣溶膠噴射速率模型研究[J];材料科學(xué)與工藝;2008年06期

8 劉靜;徐旭;;隨機(jī)軌道模型在噴管兩相流計(jì)算中的應(yīng)用[J];固體火箭技術(shù);2006年05期

9 徐文漢;葉明強(qiáng);;焊接煙塵的凈化技術(shù)及設(shè)備的最新研發(fā)動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)[J];機(jī)械工人;2006年08期

10 ;安全知識(shí)長(zhǎng)廊——安全監(jiān)察人員基礎(chǔ)知識(shí)[J];勞動(dòng)保護(hù);2004年08期

，

本文編號(hào)：715257