本文關鍵詞：煤礦噴霧降塵中多相流耦合機理及仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：噴霧降塵是一種廣泛應用于煤礦巷道各產(chǎn)塵環(huán)節(jié)的降塵方法,因其高效的除塵機理使得煤礦工人的工作環(huán)境得到了很大的改善,但是在煤礦噴霧降塵中受噴霧壓力、巷道風速等因素的影響,噴霧降塵的實際效果大打折扣。為了提高煤礦噴霧降塵的效率,得到有利的環(huán)境及設備參數(shù),對煤礦噴霧降塵中氣相(空氣流動)、液相(霧滴)、固相(煤塵顆粒)的多相流耦合進行仿真分析和實驗研究,得出了風速、噴霧壓力對降塵效率的影響規(guī)律,此研究對降塵效率的提高具有十分重要的理論意義及實用價值。建立了顆粒軌道物理模型(DPM離散相模型),在FLUENT中用基于同位網(wǎng)格的SIMPLE數(shù)值求解方法,對不同壓力下的霧滴場和不同風速下的粉塵場進行了數(shù)值模擬,得出霧滴的分布情況和粒徑參數(shù)以及粉塵的運移規(guī)律,并初步得出較優(yōu)的噴霧壓力及風力參數(shù);同時建立了連續(xù)介質模型(雙流體模型),并在FLUENT中采用多相流模型中的歐拉模型進作為物理模型,在風速、壓力的共同作用下進行了數(shù)值模擬,得出了經(jīng)過優(yōu)化的風速及壓力參數(shù)。同時,在大同燕子山煤礦噴霧降塵實驗室進行了相應的噴霧、煤塵運移及噴霧降塵實驗,使用和仿真相同的環(huán)境及設備參數(shù),并采集了霧滴粒徑、粉塵濃度等實驗數(shù)據(jù),對實驗結果進行分析以后,和仿真結果進行對比驗證。最后,綜合分析仿真和模擬實驗的結果,進一步地優(yōu)化了噴霧降塵方法的細則,找到了降塵的針對部位及噴霧的合理參數(shù),為煤礦實際生產(chǎn)中噴霧降塵的運用提供了一定的理論指導。
【關鍵詞】：噴霧降塵 煤塵運移 降塵效率 多相流耦合 CFD
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD714.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.2 除塵工藝技術的國內(nèi)外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀11-15
• 1.3 多相流研究的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀15-18
• 1.4 課題理論意義和實際應用價值18
• 1.5 主要研究內(nèi)容18-21
• 1.5.1 機理的研究19-20
• 1.5.2 模型的建立20
• 1.5.3 仿真分析與實驗20-21
• 第2章 產(chǎn)塵與降塵的基礎理論研究21-32
• 2.1 產(chǎn)塵機理21-23
• 2.1.1 產(chǎn)塵環(huán)節(jié)21-23
• 2.1.2 粉塵擴散機理23
• 2.2 噴霧降塵及液體的霧化機理23-26
• 2.2.1 噴霧降塵的機理23-24
• 2.2.2 液體的霧化機理24-26
• 2.3 噴嘴結構和環(huán)境參數(shù)對降塵的影響26-30
• 2.3.1 環(huán)境參數(shù)對噴霧降塵的影響26-28
• 2.3.2 噴嘴結構參數(shù)的影響28-29
• 2.3.3 霧化參數(shù)中關于粒徑的描述29-30
• 2.4 本章小結30-32
• 第3章 多相流耦合模型的建立32-42
• 3.1 多相流研究概述32
• 3.2 多相流的物理模型32-33
• 3.3 離散顆粒模型33-36
• 3.3.1 在FLUENT中的應用及限制33-34
• 3.3.2 離散相模型的求解方法34-36
• 3.4 連續(xù)介質模型36-40
• 3.4.1 在FLUENT中的應用及限制36-37
• 3.4.2 模型的求解方法37-40
• 3.5 本章小結40-42
• 第4章 多相流耦合的數(shù)值模擬42-57
• 4.1 幾何模型的建立42-44
• 4.2 數(shù)值模擬的邊界條件和參數(shù)設置44-46
• 4.2.1 粉塵場的仿真邊界條件44-45
• 4.2.2 塵霧耦合的仿真邊界條件45-46
• 4.3 仿真結果分析46-55
• 4.3.1 霧滴場的仿真結果46-50
• 4.3.2 粉塵場的仿真結果50-53
• 4.3.3 塵霧耦合的仿真結果53-55
• 4.4 本章小結55-57
• 第5章 粉塵、霧滴耦合的實驗研究57-67
• 5.1 實驗系統(tǒng)的構建及實驗方案57-60
• 5.1.1 實驗系統(tǒng)的構建57-59
• 5.1.2 實驗方案59-60
• 5.2 霧滴場實驗結果分析60-61
• 5.3 粉塵場、耦合場的實驗結果分析61-64
• 5.3.1 粉塵場實驗61-62
• 5.3.2 塵霧耦合場實驗62-64
• 5.4 煤塵親疏水性的實驗探索64-65
• 5.5 分析實驗結果得出結論65-66
• 5.6 本章小結66-67
• 第6章 主要結論及展望67-69
• 6.1 論文總結67-68
• 6.2 工作展望68-69
• 附錄69-71
• 參考文獻71-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果76-77
• 致謝77-78

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1 ;礦用自動噴霧降塵器[J];勞動保護;1981年01期

2 王金泉，楊澎;一種實用新型的自動噴霧降塵裝置[J];煤礦機電;1995年06期

3 馬捷;噴霧降塵在煤炭裝卸環(huán)境中的應用研究[J];上海海運學院學報;1997年03期

4 顏士華,夏孝明,趙正均;對磁化水噴霧降塵機理的認識[J];煤炭工程師;1997年02期

5 梁彤,馬素平;應用于噴霧降塵的噴嘴設計淺析[J];機械管理開發(fā);2003年01期

6 張永紅,趙紅兵,李繼春;高壓噴霧降塵機理分析[J];煤;2003年03期

7 李瑞升 ,宋召謙;采掘面風水噴霧降塵技術試驗與應用[J];山東煤炭科技;2004年02期

8 馬素平,寇子明;噴霧降塵機理的研究[J];煤炭學報;2005年03期

9 馬素平;寇子明;;噴霧降塵效率的研究與分析[J];太原理工大學學報;2006年03期

10 謝超;劉銀;;煤礦巷道定點噴霧降塵方法探討[J];煤礦機械;2007年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 程衛(wèi)民;張立軍;周剛;聶文;李建華;;綜放工作面表面活性劑的噴霧降塵實驗及其應用[A];2009礦山災害預防控制學術研討會論文集[C];2009年

2 周剛;程衛(wèi)民;王剛;陳連軍;;年產(chǎn)600萬噸綜放工作面液壓支架噴霧降塵裝置優(yōu)化設計[A];2009礦山災害預防控制學術研討會論文集[C];2009年

3 張設計;;采煤機塵源跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)的研究[A];第二十屆海峽兩岸及香港、澳門地區(qū)職業(yè)安全健康學術研討會暨中國職業(yè)安全健康協(xié)會2012學術年會論文集[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者張海霞;我市研發(fā)出環(huán)保噴霧降塵車[N];長治日報;2009年

2 記者 楊沛潔　通訊員 王小策;十二礦噴霧降塵效果好[N];平頂山日報;2009年

3 高翠芳 林鳳斌;省會成立專職道路灑水隊[N];河北日報;2006年

4 張海瑞　齊向真;力促一流省會城市建設[N];太原日報;2011年

5 梁新民 郭晉毅;我市投資3000萬元改善環(huán)衛(wèi)設施[N];太原日報;2006年

6 張宏新邋李志勇;白莊礦：噴霧裝上“科技腦”[N];經(jīng)理日報;2007年

7 孫曉亮;霧化氣捕捉有毒氣體[N];中國安全生產(chǎn)報;2011年

8 郭強;省城主干道“兩天一洗”[N];山西經(jīng)濟日報;2007年

9 司馬童;“治霾神器”莫成“公帑神耗”[N];寧波日報;2014年

10 王洪石 孔祥俊;青海能源11個項目獲專利[N];中國煤炭報;2014年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 周剛;綜放工作面噴霧降塵理論及工藝技術研究[D];山東科技大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 句海洋;綜采工作面噴霧降塵理論及應用研究[D];華北科技學院;2015年

2 閆克楠;牽引式噴霧滅塵裝備設計與研究[D];河北工程大學;2015年

3 趙雷雨;煤礦噴霧降塵中多相流耦合機理及仿真研究[D];中北大學;2016年

4 劉寶明;掘進機旋轉噴霧降塵裝置的研究[D];太原理工大學;2011年

5 梁彤;綜采工作面噴霧降塵技術研究[D];太原理工大學;2003年

6 吳瓊;綜采工作面噴霧降塵機理及高效降塵噴嘴改進研究[D];遼寧工程技術大學;2007年

7 劉廣亞;綜采面高效噴霧降塵系統(tǒng)的設計[D];安徽理工大學;2013年

8 陳，

本文編號：378822