矿井热环境与人体热舒适研究

发布时间：2017-06-28 07:03

  本文关键词：矿井热环境与人体热舒适研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高温是热害矿井中不可忽视的问题,而风流的温度正是影响井下工作人员热舒适程度的重要因素。为了满足工人对工作环境的要求,应研究分析矿井极端工作环境中工作人员的热舒适程度。为研究热害矿井中工人的热舒适程度,首先从人体热舒适的机理出发,研究人体热平衡；再从传热学的角度分析各项热源,研究巷道围岩与风流的热交换过程。通过激光闪射法导热仪对岩石进行试验,测得巷道围岩的导热系数。利用CFD软件对热害矿井中的风流与围岩热交换过程进行模拟,得出巷道中风流的温度分布图。根据模拟的风流温度,通过得出PMV-PPD指标。通过分析PMV-PPD指标分析矿井的热环境,结合工人实际情况得出热害矿井中工作人员的热舒适程度。研究得出巷道过交换过程中风流温度变化的规律,并对热害矿井中不同风速条件下的人体热舒适程度进行判断。
【关键词】：热舒适 热交换理论 温度分布 数值模拟
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD727.2
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 引言10-11
• 1.2 研究目的及意义11
• 1.3 国内外研究现状11-13
• 1.3.1 国外研究现状11-12
• 1.3.2 国内研究现状12-13
• 1.4 研究的主要内容和研究方法13-15
• 1.4.1 主要内容13-14
• 1.4.2 研究方法和技术路线14-15
• 2 人体散热,热舒适及热舒适评价15-21
• 2.1 人体热平衡15-16
• 2.2 热舒适的定义与机理16-17
• 2.2.1 热舒适的定义16-17
• 2.2.2 热舒适的机理17
• 2.3 热舒适的评价17-21
• 2.3.1 热舒适主观评价17-18
• 2.3.2 PMV-PPD指标法18
• 2.3.3 标准有效温度18-20
• 2.3.4 不舒适指标20-21
• 3 矿井内的热源散热分析21-26
• 3.1 井巷围岩散热21-22
• 3.2 机械设备散热22
• 3.3 井下运输散热22-23
• 3.4 井下水散热23-24
• 3.5 氧化散热24
• 3.6 其他热源散热24-26
• 3.6.1 火药爆炸放热24
• 3.6.2 人体放热24-25
• 3.6.3 风流自压缩热25-26
• 4 巷道围岩与风流的热交换26-42
• 4.1 围岩内部的导热26-29
• 4.1.1 傅里叶定律26
• 4.1.2 导热系数26-28
• 4.1.3 岩石的比热容28
• 4.1.4 岩石的导温系数28-29
• 4.2 围岩与风流的对流传热29-34
• 4.2.1 影响对流换热的因素29-30
• 4.2.2 相似理论及特征关联式30-31
• 4.2.3 巷道围岩与风流之间的对流传热传质31-32
• 4.2.4 湿润的围岩散热计算32-34
• 4.3 围岩与风流的辐射传热34-36
• 4.3.1 辐射传热的特点34-35
• 4.3.2 辐射传热的计算35-36
• 4.4 围岩导热系数的实验研究36-42
• 4.4.1 实验仪器的选择36
• 4.4.2 激光闪热法的测量原理36-37
• 4.4.3 实验数据及分析37-42
• 5 巷道围岩与风流热交换的数值模拟42-51
• 5.1 CFD软件42-43
• 5.2 模拟中的基本控制方程43-44
• 5.3 巷道围岩与风流热交换的模拟44-51
• 5.3.1 物理模型的建立44
• 5.3.2 巷道围岩与不同速度风流热交换的3D温度分布数值模拟44-51
• 6 基于热害巷道截面风流温度分布的热舒适分析51-57
• 6.1 PMV-PPD指标51
• 6.1.1 PMV预测平均投票指标51
• 6.1.2 PPD预测不满意率指标51
• 6.2 矿井热环境参数的计算51-54
• 6.2.1 井下工人热舒适指标及现场测定51-53
• 6.2.2 其他参数53
• 6.2.3 巷道截面温度特征点的选取53-54
• 6.3 矿功热舒适的计算结果及分析54-57
• 结论57-58
• 展望58-59
• 参考文献59-62
• 作者简历62-64
• 学位论文数据集64

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