密闭空间净化系统的试验研究与数值仿真

发布时间：2017-06-21 23:06

  本文关键词：密闭空间净化系统的试验研究与数值仿真，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：密闭空间内的净化系统是保证空间内部人员安全的重要组成部分。随着我国井下安全救生系统工作的推进及展开，矿用救生舱和井下避难硐室等密闭空间中的净化系统显得尤为重要。 本文主要采用试验和计算流体力学软件数值仿真的方法，对救生舱和硐室中的净化系统进行了研究。在分析二氧化碳和一氧化碳净化的常用方法的基础上，以某型救生舱为研究对象，针对救生舱内的环境控制要求，对舱内的净化系统展开了多项试验研究，给出了二氧化碳和一氧化碳净化药剂使用方式和使用量，分析了净化系统的净化速率和净化性能，并验证了净化系统在长时间工作时的可靠性；同时，在试验的基础上，基于净化系统出口处与进口处的一氧化碳浓度之比为定值，采用FLUENT开展了救生舱内的一氧化碳快速去除过程进行了数值模拟，模拟结果表明，本文所采用的数值模拟方法可获得与实验结果较为吻合的数据结果，因此该方法可广泛的应用到该类问题的前期研究中，为系统设计的可行性提供技术参考；最后，，将该方法应用到某避难硐室的净化模拟中，并针对硐室内压风净化过程展开了数值模拟，对避难硐室的净化系统设计提出了建议。 本文所做的研究和得出的结论可为我国井下救生设备的净化系统的设计与优化提供参考。
【关键词】：密闭空间 净化 救生舱 避难硐室 一氧化碳 二氧化碳
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD774
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 图表清单9-13
• 注释表13-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 研究背景及研究意义14
• 1.2 研究现状14-16
• 1.3 本文的主要研究内容16-18
• 第二章 密闭空间净化方法原理与选择18-23
• 2.1 二氧化碳净化方法与选择18-20
• 2.2 一氧化碳净化方法与选择20-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第三章 救生舱净化系统试验研究23-43
• 3.1 救生舱净化系统试验装置23-25
• 3.1.1 净化系统原理23-24
• 3.1.2 试验仪器24
• 3.1.3 浓度测点布置24-25
• 3.2 二氧化碳快速去除试验25-28
• 3.2.1 试验内容与方法25-26
• 3.2.2 试验结果与分析26-28
• 3.3 一氧化碳快速去除试验28-35
• 3.3.1 试验内容与方法28-29
• 3.3.2 试验结果与分析29-31
• 3.3.3 净化速率分析31-34
• 3.3.4 净化系统净化性能分析34-35
• 3.4 净化系统净化性能试验35-38
• 3.4.1 试验内容与方法36-37
• 3.4.2 试验结果对比与分析37-38
• 3.5 净化系统综合试验38-42
• 3.5.1 试验内容38
• 3.5.2 试验条件及要求38
• 3.5.3 试验药剂模块设计38-39
• 3.5.4 试验方法39-40
• 3.5.5 试验结果与分析40-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第四章 救生舱一氧化碳净化数值仿真计算43-62
• 4.1 数值分析基础理论43-46
• 4.1.1 CFD 求解力学问题的过程43-44
• 4.1.2 CFD 基本控制方程44-45
• 4.1.3 FLUENT 数值模拟方法45-46
• 4.2 KJYF-96/12 型救生舱物理模型46-48
• 4.3 数值仿真模型建立48-50
• 4.3.1 几何模型49
• 4.3.2 网格生成49-50
• 4.4 计算模型与边界条件50-53
• 4.4.1 计算模型51-52
• 4.4.2 边界条件52-53
• 4.5 计算方法53-54
• 4.5.1 建立流场53
• 4.5.2 瞬态计算53-54
• 4.6 数值结果与分析54-60
• 4.6.1 速度场54-56
• 4.6.2 浓度场56-57
• 4.6.3 试验与数值仿真结果对比分析57-60
• 4.7 本章小结60-62
• 第五章 避难硐室一氧化碳净化数值仿真计算62-73
• 5.1 以气动风机为基础的净化系统仿真62-66
• 5.1.1 避难硐室仿真模型建立62-64
• 5.1.2 数值仿真与结果分析64-66
• 5.2 压风净化系统仿真66-72
• 5.2.1 避难硐室仿真模型建立67-68
• 5.2.2 数值仿真与结果分析68-72
• 5.3 本章小结72-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 6.1 研究结论73-74
• 6.2 后续工作展望74-75
• 参考文献75-78
• 致谢78-79
• 在学期间研究成果及发表的学术论文79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 常太华;田学航;田亮;;基于红外吸收原理的一氧化碳浓度检测装置的研究[J];东北电力技术;2006年10期

2 汪声;金龙哲;栗婧;;国外矿用应急救生舱技术现状[J];中国安全生产科学技术;2010年04期

3 张娜;金龙哲;黄志凌;李芳玮;;紧急避险设施内一氧化碳气体吸附性能研究[J];中国安全生产科学技术;2013年08期

4 陈星;李野;;CO净化方法的研究进展[J];消防科学与技术;2011年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 叶青;改性多孔材料常温下吸附分离密闭空间二氧化碳[D];浙江大学;2012年

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本文编号：470124