【摘 要】
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根据某矿实际情况,为治理矿井热害,提出采用井上集中制冷系统,并通过废弃的排水立管向井下进行输送冷却水的方式,施工方便,节约成本。而此种方式也为设计提出了问题。排水管垂直向
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根据某矿实际情况,为治理矿井热害,提出采用井上集中制冷系统,并通过废弃的排水立管向井下进行输送冷却水的方式,施工方便,节约成本。而此种方式也为设计提出了问题。排水管垂直向井下,埋深666m,且直埋不保温,穿越了恒温层和地温温升层,冷却水向下输送的冷量损失不可忽视,需要进行研究,保证空调系统的合理性,切实解决实际矿井热害问题。通过研究深孔冷却水送传热机理,建立传热数学模型,推导得出管内水流传热系数理论计算公式,得出该传热与巷道岩壁的原岩温度、管壁温度、管内水流的速度以及温度有关。通过建立传热微分方程,确定实验研究的方式,保证实验研究与实际的紧密结合。通过相似理论建立实验模型,并搭建水平管路实验台,包括管路系统、测温系统、加热系统、测试与数据采集系统。通过9种工况的测试,研究出热量损失变化规律、管壁温度变化规律、土壤温度变化规律,并根据实验数据,通过准则关系式,得到不同情况下计算对流传热系数的关联式。通过数值模拟,模拟工程实际传热方式,计算出热损失和温差,并得出影响放热系数的主要因素是流体的速度,流体的物理性质和放热表面的状况。最后通过工程实际计算,得出研究背景中关于实际问题的解决,最终提出方案的和理性。本文为矿井降温寻找到经济合理的输冷方式,为其推广应用奠定理论基础。
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