通风控制条件下电焊车间室内污染物扩散规律研究

发布时间：2023-03-21 11:10

　　焊接工艺是现代工业技术不可缺少的重要组成部分，焊接技术有着广阔的市场需求。然而焊接工艺也是一种小冶金过程，容易产生大量烟尘，工作人员吸入后具有患严重职业病的危险，焊接烟尘已成为污染环境的公害之一。因此，对电焊烟尘在室内扩散规律进行深入研究，找出控制室内电焊烟尘的方法，减少电焊烟尘等危害物质对人体的危害，对降低作业人员患职业病的风险具有十分重要的意义。 本文基于CFD模拟技术，以西安某机械制造厂的高大电焊车间为模型，结合相关理论知识重点研究了电焊烟尘在高大空间内的烟尘的扩散，形成机制，运动机理以及对电焊烟尘所采取的通风控制电焊方法，主要内容如下： （1）从理论方面分析电焊烟尘的发尘及运动机理，对焊接烟尘的颗粒进行了受力分析。焊接烟尘的形成过程有凝并和聚集两种途径，其扩散过程是湍流运动。通过受力分析，知道焊接烟尘的运动并不是依靠初始速度，虽然微粒以1000cm/s的速度被抛射出去，但是，这个速度衰减的很快，水平运动距离很短，粒径为1μm的粒子，水平运动距离仅有0.006cm。 （2）一方面选择车间内部的几个工位点，采用实验的方法对自然通风1m/s情况下车间内各测点位置烟尘浓度进行取样，得出...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 课题的研究目的与意义
    1.3 国内外研究状况
        1.3.1 烟尘的微观性质的理论研究
        1.3.2 焊尘的治理技术
    1.4 研究的内容和方法
    1.5 本章小结
2 电焊烟尘的发尘及运动机理分析
    2.1 烟尘散发机理
        2.1.1 焊接烟尘的形成机制
        2.1.2 焊接粒子的形成与扩散
    2.2 烟尘受力运动分析
        2.2.1 作用在焊尘粒子上的力
        2.2.2 焊尘的重力沉降
        2.2.3 焊尘在惯性力作用下的运动
        2.2.4 焊尘粒子的扩散运动
    2.3 本章小结
3 焊接厂房的 AIRPAK 建模
    3.1 Airpak 软件介绍
    3.2 数值模拟理论依据
        3.2.1 数值模拟的理想化模型
        3.2.2 流体控制方程
    3.3 物理模型的建立
    3.4 边界条件的确定
    3.5 网格划分
        3.5.1 生成稀疏的网格
        3.5.2. 生成精细的网格
        3.5.3. 网格质量检查
4 焊接厂房通风量的计算及模拟验证
    4.1 通风量的计算
        4.1.1 通风量计算理论推导
        4.1.2 西安某机械制造厂通风换气量的计算
    4.2 电焊烟尘浓度的模拟验证
        4.2.1 污染物的允许浓度值
        4.2.2 污染物产生量
        4.2.3 结果对比分析
    4.3 本章小结
5 高大厂房焊接烟尘的通风控制模拟研究
    5.1 无通风情况下车间内污染物扩散状况模拟分析
    5.2 混合通风情况下车间内污染物扩散状况模拟分析
        5.2.1 自然通风状况下几种不同工况之间的对比分析
        5.2.2 不同工况条件下混合通风效果分析
    5.3 不同工况条件下相同位置上测点浓度之间的对比分析
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间参与发表的论文



本文编号：3766910