矿用空气幕拦截风流流场数值分析

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangyang062011
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良好的通风系统可以降低矿山瓦斯等有毒有害气体浓度,排除污浊气体、湿气,为工作面输送新鲜空气。目前已有较多成熟的风流调控技术手段,常用的有引射器通风、风门、调节风窗等等,但都有一定的局限性,在一些条件较为复杂的巷道中难以实现风流调控,比如:在行人和行车频繁的巷道需要增阻调节、引射风流,在易变形巷道隔断风流,会出现影响行人、行车、物料运输,设施设备易损坏,管理不便等问题。空气幕作为新型风流调控技术,安装在巷道两侧硐室,抽取巷道空气经扁平的供风器出口高速喷出,实现对巷道风流的调控,且避免上述问题。根据布置形式可分为单机顺风式、逆射式,多机单侧串联,双侧串、并联;根据取风方式可分为循环型、非循环型。经过大量文献查阅发现,对于空气幕的研究众多,但鲜有针对大巷道断面的研究,故此本文主要研究对象为在14.7m~2的大断面巷道条件下的多机并联循环型空气幕,对影响拦截巷道风流的因素做进一步研究,找出其中的规律,以达到节能、提高拦截效率的目的。本文使用Ganbit建立了不同射流角度、出口宽度的多机并联空气幕和大断面巷道模型,分别在不同风机全压下进行模拟,在Fluent中得出隔断压差、漏风量和阻风率,分析可得到以下结论:当空气幕出口宽度一定时,隔断压差和阻风率随着射流角度的增大呈先增大后减小的趋势,漏风量随着射流角度的增大呈先减小后增大的趋势。这表明射流角度在15°~30°之间时,空气幕拦截效率最高。当射流角度不变时,隔断压差和阻风率随着空气幕出口宽度的增大而呈先增大后减小的趋势,漏风量随着出口宽度的增大而先减小后增大。这说明在出口宽度为0.20m~0.24m时是最优区间,此时,空气幕产生的动能和能量损失达到平衡,拦截风流效率最高。该论文有图47幅,表12个,参考文献56篇。
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