突扩巷道流场风流分布特征的PIV实验研究
本文选题:突扩巷道 + PIV ; 参考:《中国安全生产科学技术》2017年06期
【摘要】:针对传统接触式瞬时速度测量方法的局限性,采用非接触测量技术粒子图像测速仪(PIV)获得了突扩巷道流场纵向截面风流分布特征。实验表明:瞬态风流分布"瞬息万变",而时均流场中,突扩前平直巷道时均速度流线基本呈平滑直线,突扩后上下隅角有大涡存在,但呈现不对称分布,并且涡流区内风流方向极不稳定,且风速值相对于主流风速很低,约在-0.6~0.6 m/s之间波动,表明在煤矿井下测风时可以有条件地忽略涡流区;受突扩大涡湍流脉动影响,风流在距离突扩界面150 mm处开始呈现上扬趋势,突扩断面纵对称轴上风速分布峰值拐点发生了震荡性偏移;当下隅角回流区结束后,风速分布峰值拐点渐渐下移并逐渐呈现对称趋势,回流区内断面风速整体呈现出"Ω"型分布形式。为井下更为复杂的风流湍流流动研究提供了实验理论基础。
[Abstract]:In view of the limitation of the traditional contact instantaneous velocity measurement method, particle image velocimeter (PIV) is used to obtain the air flow distribution characteristics of the longitudinal section of the sudden expansion roadway flow field by using the particle image velocimeter (PIV).The experimental results show that the transient wind flow distribution is "rapidly changing", but in the time-averaged flow field, the average velocity streamline is basically a smooth straight line before the sudden expansion, and there is a large vortex in the upper and lower corner angle after the sudden expansion, but it presents an asymmetric distribution.Moreover, the direction of wind flow in eddy current region is extremely unstable, and the wind speed is very low compared with the mainstream wind speed, which fluctuates between -0.6 ~ 0. 6 m / s and 0. 6 ~ 0. 6 m / s, which indicates that the eddy current zone can be neglected conditionally in the wind measurement of coal mine, which is affected by sudden and enlarged vortex turbulence pulsation.The wind flow began to show an upward trend at 150 mm from the sudden expansion interface, and the inflection point of the peak wind velocity distribution occurred on the vertical symmetry axis of the sudden expansion section.The peak inflection point of wind velocity distribution gradually moves down and presents a symmetrical trend gradually, and the wind speed of the section in the reflux region presents a "惟" distribution pattern as a whole.It provides an experimental theoretical basis for the study of more complicated air-flow and turbulent flow underground.
【作者单位】: 山东工商学院管理科学与工程学院;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(51574142)
【分类号】:TD72
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,本文编号:1735288
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