近年來,煤炭資源仍然是我國能源消費的主體。煤炭行業(yè)不僅為各個行業(yè)提供了快速高效發(fā)展的可能,也對我國社會發(fā)展與經(jīng)濟建設(shè)起到了支撐作用。長期以來,粉塵都是煤炭生產(chǎn)過程中難以避免的問題。煤炭生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的粉塵,嚴(yán)重危害著井下工作人員的人身安全與生產(chǎn)器械的使用壽命。進行基于激光多普勒干涉技術(shù)的復(fù)合因素塵霧耦合試驗研究,對治理綜合機械化采掘工作面粉塵危害,保護井下作業(yè)人員的身體健康具有至關(guān)重要的作用。因此,本文采用理論分析與實驗研究相結(jié)合的方法,對氣水噴嘴霧場的粒度速度濃度與降塵效率之間的關(guān)系做出了研究。理論研究和分析了噴嘴的射流霧化機理、設(shè)計并搭建了相位多普勒干涉儀霧化特性實驗平臺,確立了研究的噴嘴霧化效果指標(biāo),設(shè)計并進行了激光多普勒霧化特性實驗,通過宏觀特性實驗得出了霧場的有效射程、最大射程霧化角與水壓、氣壓之間的關(guān)系;通過微觀特性實驗得出霧滴粒徑沿霧場的軸線方向,隨著測點與噴嘴間距離的增大,在徑向上,液滴粒徑在不同截面的徑向上隨測點與噴嘴間距離的增大而不斷減小,隨著水壓與氣壓的不斷增大,霧滴粒徑會不斷減小;相同條件下霧滴的軸向速度遠(yuǎn)大于徑向速度,霧滴的軸向速度占主導(dǎo)地位。在水壓不變... 

【文章來源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１氣水噴嘴結(jié)構(gòu)剖面圖??Ｆｉｇ．２．１?Ａｉｒ－ｗａｔｅｒ?ｎｏｚｚｌｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｓｅｃｔｉｏｎ??

噴霧降塵的過程是極其復(fù)雜的過程，霧滴捕塵的機理有很多，主要分為慣性碰撞捕??集、攔截捕集、靜電捕集、布朗擴散捕集、重力捕集、渦流凝結(jié)六大部分。霧滴捕集粉??塵的機理如圖２．３所示。??１．慣性碰撞；２．?dāng)r截捕集３．布朗擴散；４．重力沉降??１．?Ｉｎｅｒｔｉａｌ?ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ；?２．?Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｏｒ?ｃａｐｔｕｒｅ?３．?Ｂｒｏｗｎｉａｎ?ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ；?４．?Ｇｒａｖｉｔｙ?ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ??圖２．３霧滴捕集粉塵的機理示意圖??Ｆｉｇ．２．３?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｆｏｇ?ｄｒｏｐ?ｃａｐｔｕｒｅ?ｄｕｓｔ．??（ｉ）慣性碰撞捕集??大顆粒粉塵在空氣中處于運動狀態(tài)時，由于慣性作用的影響，無法繞過運動軌跡上??的液滴而被捕捉，稱為液滴的慣性碰撞捕集作用。液滴慣性碰撞捕集粉塵微粒的能力取??決于氣流的速度，粉塵移動路線以及液滴自身的捕集能力。液滴慣性碰撞捕集塵粒的效??率如式（２．１７）：??孤立液滴的捕集效率是斯托克斯數(shù)心和雷諾數(shù)札的函數(shù)，對于勢流和心＞０．２的??流動，Ｗｏｎｇ和Ｊｏｈｎｓｔｏｎｅ提出捕集效率為｜５６１：??（ｖ?＼２??（２，７）??式⑷？）中，『液滴慣性謝童捕集效率斯托克斯數(shù)々智。其中

（ａ）小顆粒?（ｂ）大顆粒??（ａ）?Ｓｍａｌｌ?ｐａｒｔｉ?ｃａｌ?（ｂ）?Ｌａｒｇｅ?ｐａｒｔｉ?ｃａｌ??圖３．１不同顆粒粒徑的相位差??Ｆｉｇ．３．１?Ｐｈａｓｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ?ｏｆ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｓｉｚｅ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ??．１．２多譜勒激光干涉儀介紹??本課題使用的數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)為美國Ａｒｔｉｕｍ公司生產(chǎn)的相位多普勒激光，此系統(tǒng)以多普勒效應(yīng)為基礎(chǔ)，可以對霧場中霧滴的尺寸和速度進行測量，通過兩測器收集散射光的多普勒相位差和頻移，這樣就可以得到霧滴的大小和速度，該系自帶軟件，軟件對信息有著更為直觀的處理｜６９＿７１１。這個系統(tǒng)主要由：光束發(fā)射器和器、信號分析器、自動設(shè)備管理系統(tǒng)軟件包三部分組成。??（１）光束發(fā)射器和接收器??多普勒激光干涉儀的激光是由激光發(fā)射器發(fā)出的源于單色相千光光源，該系統(tǒng)由發(fā)射器及一個接收器構(gòu)成｜７２１，如圖３．２所示。發(fā)射器可以發(fā)出藍(lán)光和綠光，讓發(fā)射出交于一點的兩束光后，接收器接受霧滴產(chǎn)生的散射光來得到散射光的頻率的變化

【參考文獻】：
期刊論文
[1]煤礦井下氣水噴霧霧化特性及降塵效率理論研究[J]. 王鵬飛,劉榮華,桂哲,茍尚旭,舒威,譚烜昊.  煤炭學(xué)報. 2016(09)
[2]大采高綜采面風(fēng)流-呼塵耦合運移規(guī)律CFD數(shù)值模擬[J]. 周剛,張琦,白若男,徐茂,張明光.  中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2016(04)
[3]基于X射線衍射實驗的堆垛結(jié)構(gòu)對煤塵潤濕性的影響[J]. 周剛,薛嬌,程衛(wèi)民,聶文,王昊.  工程科學(xué)學(xué)報. 2015(12)
[4]不同變質(zhì)程度煤塵潤濕性差異的13C-NMR特征解析[J]. 周剛,程衛(wèi)民,徐翠翠,聶文.  煤炭學(xué)報. 2015(12)
[5]煤礦井下高壓噴霧霧化特性及其降塵效果實驗研究[J]. 王鵬飛,劉榮華,湯夢,張文,桂哲.  煤炭學(xué)報. 2015(09)
[6]煤礦井下高壓噴霧霧化特性研究[J]. 王鵬飛,劉榮華,湯夢,張文,桂哲.  環(huán)境工程學(xué)報. 2015(09)
[7]誘導(dǎo)氣流對轉(zhuǎn)載點霧化特性影響規(guī)律的數(shù)值模擬與試驗[J]. 陳曦,葛少成.  煤炭學(xué)報. 2015(03)
[8]煤礦綜放工作面高壓霧化降塵對粉塵顆粒微觀參數(shù)影響規(guī)律分析[J]. 周剛,聶文,程衛(wèi)民,王昊.  煤炭學(xué)報. 2014(10)
[9]礦用風(fēng)水霧化器液滴破碎機理及其降塵效率研究[J]. 侯騰彥,高貴軍,劉邱祖.  礦山機械. 2014(07)
[10]基于Fluent軟件的高壓噴霧捕塵技術(shù)數(shù)值模擬與應(yīng)用[J]. 陳曦,葛少成.  中國安全科學(xué)學(xué)報. 2013(08)

博士論文
[1]綜放工作面噴霧降塵理論及工藝技術(shù)研究[D]. 周剛.山東科技大學(xué) 2009
[2]多相流顆粒運動特性的激光測試技術(shù)研究[D]. 吳學(xué)成.浙江大學(xué) 2007
[3]純水液壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)研究[D]. 范明豪.浙江大學(xué) 2003

碩士論文
[1]不同燃料的噴霧特性研究[D]. 郭川.河南科技大學(xué) 2013
[2]綜采工作面高效噴霧降塵技術(shù)研究[D]. 李高峰.西安科技大學(xué) 2010
[3]旋流泵內(nèi)部液固兩相流場的計算及PDPA實驗研究[D]. 高波.江蘇大學(xué) 2007



本文編號：3626482