云雾除尘过程的数值模拟研究

发布时间：2022-01-06 19:36

　　煤炭开采过程中产生的粉尘颗粒,粒径小（ф><100 μm）、体表面积大,不仅危害工作人员身体健康也为井下作业带来极大的安全隐患。目前,煤矿除尘既缺乏成熟可供描述的理论体系,也未见到有完整系统的实验研究。然而,在诸多的粉尘颗粒除尘理论与技术方法中,云雾除尘技术具有除尘效率高、对空间中原有物体的性能与品质影响小等优点;它是基于气液两相流理论,将空气和水按一定的比例压缩进云雾发生器,水雾化之后喷射形成水雾颗粒并与空间中的粉尘颗粒碰撞形成较大质量的团聚结构,从而加速粉尘颗粒的自沉降速度,最终实现除尘目的。目前,我们对云雾除尘技术的理论机制理解不足且各实验测试的报道结果变化不定,因而该技术的推广应用仍存在许多亟待解决的问题。之所以出现这种实验差异和应用推广上的障碍,在于人们对粉尘颗粒迁移规律以及雾滴颗粒与粉尘颗粒间的相互作用没有得到充分理解。煤矿巷道中的粉尘颗粒属于离散颗粒系统,因此本课题尝试基于离散元的思想,在改进的硬球模型中,首先构建了粉尘颗粒与粉尘颗粒碰撞动力学模型,得到煤矿巷道中的粉尘迁移规律;在此基础上继续考虑粉尘颗粒与云雾雾滴碰撞机制,计算导致粉尘颗粒沉降的团簇结构形成几... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

雾化发生原理

化之后通过喷嘴将其喷射出。通过图１－１和图１－２我们可以直观地了除尘过程的发生。水经过滤、加压、传输后，经由雾化喷头使水形成粒，可迅速雾化至整个空间，且水雾颗粒能长时间漂浮、悬浮在空气尘颗粒的亲水特征，当粉尘颗粒与雾滴颗粒发生结合不断团聚，最终下自沉降，因此水雾也用于粉尘治理。且研究发现，水雾除尘存在粒

云雾除尘技术的优点在它不同于传统高压喷雾（粒径６０？３００?（＿ｉｍ），云雾＜１０叫１，能长时间漂浮、悬浮在空气中，由于与呼吸性粉尘粒径匹配，吸率大大提高，粉尘和云雾在风流作用下易团聚下沉，用水量不到传统喷雾的１／１既不会沾湿物料，也避开了传统喷雾效率低能耗高、影响煤质的技术弊端。??然而云雾除尘技术的掣肘也显而易见，很大程度上阻碍了云雾除尘技术的展。它的主要弊端体现在以下四点：??（１）云雾除尘技术的除尘效率与影响因素之间的定量关系尚不明确。主要个矿井巷道、综采面的环境复杂，对除尘效果影响的因素甚多，这就导致了多变量的存在，很难精确计算出哪个变量有什么具体影响。??（２）喷雾除尘理论有待完善，气液两相流喷雾技术缺少可靠的理论依据。前国内外的研宄主要集中在实验方面，并且多为某一个点的研宄，没有总体宏的系统性研究，对于除尘过程中粉尘和雾滴的作用机理、降尘机理还没有突破６??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3573047