矿用X旋流压力喷嘴雾滴速度预测模型

发布时间：2021-08-28 01:49

　　为了建立矿用X旋流压力喷嘴雾滴速度的预测模型,基于自行设计的喷雾试验平台,应用正交试验方法,得出了喷嘴雾滴速度与各影响因素之间的作用规律,并在此基础上,采用多元非线性回归法建立了喷嘴雾滴速度的预测数学模型。结果表明:雾滴速度随着供水压力的增大而增大,随着轴向距离和出口直径的增大而减小;3个因素对雾滴速度影响的主次顺序为轴向距离>出口直径>供水压力。多元非线性回归数学模型拟合值和试验值基本相吻合,平均相对误差为13.87%,可以用于X型旋流压力喷嘴雾滴速度的理论计算。 

【文章来源】：矿业研究与开发. 2020,40(08)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

试验所用X旋流压力喷嘴

图1 试验所用X旋流压力喷嘴喷嘴雾化特性试验平台由水泵、水箱、控制柜、PIV系统、变频调节器、智能电磁流量计、数字式压力表及相关管道和阀门等组成，见图2。水泵输出水压由变频调节器进行调节，供水压力由数字式压力表测量和显示，智能电磁流量计测量水压，PIV系统实现喷雾场雾滴速度分布测定。

从图3可以发现，3个因素中轴向距离S的极差最大，说明轴向距离是影响雾滴速度最重要的因素；3个因素对雾滴速度影响的主次顺序依次为S>D>P。从图3(a）可以看出，随着轴向距离的增大，雾滴速度逐渐减小，这主要是由于雾滴在运动过程中受空气阻力的作用，导致雾滴速度沿喷嘴轴线方向不断减小。从文献[16]喷嘴流量试验结果可知，随着出口直径的增大，喷嘴流量不断增加，但其流量系数却不断减小，因此导致喷嘴出口流体的速度相对减小。而且，从雾化角试验结果发现，出口直径增大的同时，雾流的雾化角整体呈增大趋势，雾流较为分散，所以其下游雾滴速度衰减较为剧烈，从而进一步减小了雾滴速度，如图3(b）所示。由图3(c）可以看出雾滴速度随着供水压力的增加而不断增大，但增幅不断减小，当供水压力达到5.0 MPa后，继续提高供水压力，雾滴速度增加不明显。随着供水压力的增加，雾滴出口动能变大，导致雾滴速度增大。3 数学模型建立

【参考文献】：
期刊论文
[1]中国煤矿粉尘危害防治技术现状及发展方向[J]. 李德文,隋金君,刘国庆,赵政.  矿业安全与环保. 2019(06)
[2]旋流芯式喷嘴喷雾降尘数值模拟与现场应用[J]. 陈琛,郭增乐,白淑敏.  煤矿安全. 2019(05)
[3]风送式远程喷雾雾滴扩散沉降分布规律研究[J]. 张小涛.  矿业安全与环保. 2019(01)
[4]内混式空气雾化喷嘴内部流动状况对喷雾效果的影响[J]. 张奎,刘荣华,王鹏飞,王健,石佚捷,裴叶.  采矿技术. 2019(01)
[5]出口直径对内混式空气雾化喷嘴雾化特性及降尘性能的影响[J]. 王鹏飞,谭烜昊,刘荣华,王海桥,李泳俊,田畅.  煤炭学报. 2018(10)
[6]全尾砂胶结充填体强度多元非线性回归分析[J]. 曹立梅.  煤矿安全. 2018(05)
[7]X旋流压力喷嘴雾化锥角实验研究[J]. 易波波,刘荣华,王鹏飞,苟尚旭,谭烜昊,张奎.  采矿技术. 2018(01)
[8]煤矿井下气水喷雾雾化特性实验研究[J]. 王鹏飞,刘荣华,王海桥,陈世强,谭煊昊,苟尚旭.  煤炭学报. 2017(05)
[9]喷雾压力影响采煤机外喷雾喷嘴雾化特性变化规律[J]. 聂文,彭慧天,晋虎,刘阳昊,魏文乐.  中国矿业大学学报. 2017(01)
[10]煤矿粉尘的危害与防尘措施分析[J]. 吕建峰,袁翼统,钟卫.  科技资讯. 2016(28)

博士论文
[1]煤矿综掘工作面泡沫—水雾一体化降尘技术及应用研究[D]. 王庆国.中国矿业大学 2018



本文编号：3367538