突扩巷道模型风流态的LDA与PIV联合测试
本文关键词: 安全工程 LDA PIV 平直巷道 断面 突扩 风速分布 湍流 出处:《安全与环境学报》2017年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对传统的接触式瞬时速度测量方法的局限性,采用非接触测量技术激光多普勒测速仪(LDA)及粒子成像测速仪(PIV)对平直巷道及断面突扩后风流状态进行试验测试。在巷道试验模型条件下,PIV技术可以瞬时获得巷道突扩流场信息,平直巷道速度流线基本呈平滑直线,突扩隅角有大涡存在,并且涡流区测风方向极不稳定,而且风速很低,风速平均值在0.1~0.2 m/s波动,表明在煤矿井下测风时可以有条件地忽略涡流区。LDA技术测试得到巷道断面各点统计平均流速,由于受突扩涡流及二次流的影响,平直巷道断面风速从壁面以跃迁方式"突变"达到均值,断面风速分布呈近似均等的动态波浪线分布而非准抛物线型分布。结果表明,LDA与PIV测量技术联合应用可以测试以湍流为特征的巷道流场风流变化情况。
[Abstract]:In view of the limitation of traditional contact instantaneous velocity measurement method, The non-contact measurement technique LDAand Particle Imaging velocimeter (PIV) are used to test the wind flow state of straight roadway and section after sudden expansion. Under the condition of roadway test model, the information of sudden expansion flow field can be obtained by using PIV technique. The velocity streamline of the straight and flat roadway is basically a smooth straight line with large vortices in the angle of sudden expansion, and the direction of wind measurement in the eddy current zone is extremely unstable, and the wind speed is very low, and the average wind speed fluctuates from 0.1 to 0.2 m / s. The results show that the statistical average velocity of roadway cross section can be obtained by neglecting eddy current zone. LDA technique, which is affected by sudden expansion of eddy current and secondary flow. The cross section wind speed of straight roadway reaches the mean value by "sudden change" from the wall surface. The results show that the combined application of LDA and PIV technique can be used to measure the variation of wind flow field in roadway characterized by turbulence.
【作者单位】: 山东工商学院管理科学与工程学院;辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(51574142)
【分类号】:TD723
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,本文编号:1533312
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