环缝式引射瓦斯稀释器性能优化研究

发布时间：2022-05-08 19:42

　　环缝式引射瓦斯稀释器因其具有安全可靠、无需用电、安装简便等特点,在煤矿采煤工作面上隅角瓦斯治理等应用中受到广泛的关注。本文针对目前市场报导的环缝式引射瓦斯稀释器性能较低的问题,建立二维结构模型,采用数值模拟的方法对环缝式引射瓦斯稀释器性能影响参数进行研究,以期得到引射器性能的影响规律,并对优化模型的性能进行实验验证,主要研究内容包括:（1）选取矿用环缝式引射瓦斯稀释器（BRWX-80型）结构模型为研究对象,通过Fluent数值模拟软件,构建二维引射器结构模型,模拟了环缝式引射瓦斯稀释器内气体流动、混合以及扩散的全过程。通过内部流场的仿真计算,并基于空气动力学及流体力学等相关理论,分析了滞止压力比、马赫数、背压和主流压力等参数对引射系数的影响关系,揭示了其内流场分布规律特征,为环缝式引射器的参数优化提供了理论支撑。（2）基于环缝式引射瓦斯稀释器初始模型,采用单因素分析法,逐一改变引射器的结构参数尺寸（混合室长度HL、扩散室长度KL、扩散室角度β、喉部直径d和缝隙宽度e）,在主流压力为0.3～0.7Mpa范围内,模拟了引射器结构参数对引射系数的影响关系,确定了改进模型的合理结构参数,其中H... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

我国2006-2016煤矿事故我国煤矿工作面大多采用“U型”通风方式，进入回采工作面的风流经回风巷流出，

外关于环缝式引射瓦斯稀释器性能的研究方法主要有：理论分析、数值模，本节主要从以上三个方面介绍国内外环缝式引射器的研究状况。论分析科恩达效应纪二十年代，罗马尼亚科学家 Henry Coanda 通过航空飞行器实验发现[12]形曲面时，脱离原有的流动方向，而沿曲面流动，这种现象被称为 科恩达射器中环形缝隙喷嘴与平面形成偏转面，两者之间的夹为锐角，当射流通偏转 180°沿壁面流动，同时将卷吸大量的空气[13]。Gregory-Smith 等[14]针的主要特征进行了如下描述：1）无粘效果，曲线射流的流动会依附在弯曲粘性效果，靠近曲面的射流由于射流的卷吸作用导致压力较低于曲面压力面射流相比，弯曲壁面射流的卷吸能力更强，这是由于曲率对射流外部湍作用引起的。科恩达现象另一个主要特征是科恩达耀斑，当高压气体达到被称为激波，如图 1.2 所示：

1 绪论近年来，科恩达效应的提出极大地促进了环缝光多普勒测速仪实验分析了一种环缝式引射器模面速度半经验公式。2000 年后，随着数值模拟式引射器的研究中，其中最为典型的环缝式引用科恩达效应理论分析了这种典型的环缝式引射体通过环形缝隙后沿壁面高速流动，并且拖拽导气体发生湍流混合，将动量传递给诱导气体力和粘性效应。此外，何芳兵等[23]基于空气动式上进风燃气引射器，其燃气质量流量相比通用气灶的热功率。由此可见，科恩达效应已成为

【参考文献】：
期刊论文
[1]能源结构随能源需求增长而持续多样化——2018年世界能源统计年鉴解读[J]. 钱伯章,李敏.  中国石油和化工经济分析. 2018(08)
[2]我国煤炭资源勘查现状跟踪研究[J]. 孙杰,陈美英,唐朝苗,郑翠.  中国煤炭地质. 2017(11)
[3]综放工作面瓦斯治理技术的实践与应用[J]. 司建军.  现代商贸工业. 2017(31)
[4]综放工作面瓦斯治理技术的实践与应用[J]. 姜书平.  内蒙古煤炭经济. 2017(16)
[5]引射器关键结构参数优化设计及验证[J]. 刘培启,王海涛,武锦涛,朱立志,胡大鹏.  大连理工大学学报. 2017(01)
[6]环缝式压气引射器性能影响规律研究[J]. 巫亮,赵才华,王志宝.  煤炭工程. 2016(11)
[7]2005-2014年我国煤矿瓦斯事故统计分析[J]. 陈晓坤,蔡灿凡,肖旸.  煤矿安全. 2016(02)
[8]凿岩机排气引射通风除尘技术研究与试验[J]. 彭涛,吴洁葵.  现代矿业. 2015(09)
[9]环缝式引射器流场的数值模拟研究[J]. 梁爱春,谭强,王志宝,张龙.  煤矿机械. 2015(09)
[10]瓦斯稀释器在雁南煤矿瓦斯治理中的应用研究[J]. 李伟宏.  山东煤炭科技. 2015(07)

博士论文
[1]横向射流涡环及流动特性研究[D]. 常建龙.北京理工大学 2016
[2]湍流射流的大涡模拟及其动力学特性研究[D]. 关晖.河海大学 2005

硕士论文
[1]气体运动论中的湍流分析[D]. 韩燕丽.内蒙古大学 2012



本文编号：3652259