矿井运输巷道喷嘴分布对降尘效率的影响研究

发布时间：2017-06-15 10:11

  本文关键词：矿井运输巷道喷嘴分布对降尘效率的影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在煤矿生产过程中，运输巷道是粉尘传播的主要环节。高浓度粉尘的存在，严重污染了工作环境，对工人的身体健康和矿井的安全生产带来了严重威胁。为减少和防止尘肺病的产生和危害本文在分析井下降尘技术的基础上，本文从矿井运输巷道喷嘴分布对降尘效果的影响方面开展了仿真和实验研究。 本文分析了煤矿粉尘的产生及危害，研究了运输巷道处粉尘的分布特点、受力状况及扩散模式。结合运输巷道的工况特点，运用GAMBIT建立了运输巷道处的几何模型并划分计算网格，导入FLUENT进行了仿真模拟，，得到了运输巷道处粉尘喷雾降尘规律，为喷雾降尘系统的选择的设计奠定了基础。 本文利用FLUENT软件对喷嘴分布的4个典型方式进行了流场和降尘效率仿真研究。研究结果表明：增加喷嘴个数可以有效提高降尘效率，但也会造成水源的浪费；提高液体的雾化能力才是真正符合实际情况的关键。提高喷嘴压力可以有效地增强雾化能力，起到很好的降尘效果。倾斜的布置方式是较有效的方式，尤其是在通风的环境。 为了验证装置的雾化效果，搭建了降尘实验室，对单个喷嘴的雾化情况及喷雾降尘效率情况进行了实验测试，测试结果与仿真结果一致，验证了仿真的准确性。
【关键词】：喷嘴分布 运输巷道 喷雾降尘 数值模拟
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD714.4
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 煤矿粉尘概述11-14
• 1.2.1 粉尘的分类11-12
• 1.2.2 粉尘的危害12-14
• 1.3 煤矿喷雾降尘理论及技术14-16
• 1.3.1 国内研究现状及发展14-15
• 1.3.2 国外研究现状及发展15-16
• 1.4 喷嘴喷雾技术研究现状和发展动态16-17
• 1.5 本课题的研究意义和内容17-20
• 1.5.1 本课题的研究意义17-18
• 1.5.2 本文研究的主要内容18-20
• 第二章 喷雾降尘的基本理论及巷道粉尘特性20-32
• 2.1 喷雾降尘的基本理论20-23
• 2.1.1 喷雾降尘机理20
• 2.1.2 喷雾降尘关键技术分析20-23
• 2.2 运输巷道粉尘特点23
• 2.3 巷道粉尘扩散机理23-32
• 2.3.1 粉尘受力分析23-27
• 2.3.2 粉尘运动分析27-32
• 第三章 计算流体力学的理论基础32-48
• 3.1 计算流体力学简介32-34
• 3.2 流体动力学的控制方程34-37
• 3.2.1 质量守恒方程34
• 3.2.2 动量守恒方程34-36
• 3.2.3 能量守恒方程36-37
• 3.3 湍流模型37-42
• 3.3.1 湍流方程37-38
• 3.3.2 湍流数值模型38-42
• 3.4 控制方程42-44
• 3.4.1 控制方程的离散化42
• 3.4.2 控制方程与湍流模式42-43
• 3.4.3 粒子输运模型43
• 3.4.4 数学模型43-44
• 3.5 商业有限元分析软件 CFX44-48
• 第四章 计算机模拟模拟及流场分析48-62
• 4.1 井下喷雾现场几何模型的建立48-49
• 4.2 网格划分49-50
• 4.3 井下喷雾现场边界条件的设定50-52
• 4.4 数值结果分析52-62
• 4.4.1 四种喷嘴结构的喷雾降尘效率比较52-57
• 4.4.2 喷嘴结构 1 在不同喷雾进口条件下的降尘效果57-62
• 第五章 现场实验数据及分析62-70
• 5.1 喷雾降尘试验台62-67
• 5.1.1 实验室62-63
• 5.1.2 喷雾系统63-65
• 5.1.3 加尘系统65
• 5.1.4 测试系统65-67
• 5.2 实验步骤67-68
• 5.3 实验结果68-70
• 5.3.1 单喷嘴雾化粒度68
• 5.3.2 降尘效率测试68-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 6.1 总结70
• 6.2 展望70-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-78
• 攻读学位期间发表的学术论文目录78

【参考文献】

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本文编号：452164