压入式受限贴附射流场特征及参数计算

掘进工作面压入式通风实际上是有限空间受限贴附射流通风。风流从圆形风筒射入掘进工作面空间形成射流区和回流区,根据流体射流理论,分析了压入式受限贴附射流通风射流产生过程及射流通风风流结构特征。由于受到巷道有限空间的限制,射流流场不能像自由贴附射流那样发展,形成了圆形贴附射流自由段,有限扩张段和收缩段。射流各段的长度与射流受限程度成反比。文中给出了射流各段及射流区和回流区断面平均流速和流量的计算模型。     

独头巷道受限贴附射流流场特征模拟实验研究

独头巷道压入式通风是有限空间的受限贴附射流。基于流体动力学和射流理论，建立了独头巷道压入式受限贴附射流通风的紊流k-ε数学模型，分析了计算边界条件，并应用PHOENICS34计算流体动力学(CFD)软件模拟了独头巷道射流通风三维流场，得出了独头巷道有限空间受限贴附射流通风流场分区、射流起始段、射流贴附过程及射流流速变化规律等流场特征。模拟计算结果表明，独头巷道压入式通风流场可分为贴附射流区、冲击射流贴附区、回流区和涡流区，受限贴附射流起始段小于贴附自由射流起始段。射流完全贴附后，射流壁面轴心速度大于出风口轴心速度。数值模拟与实验结果相符，为研究独头巷道风流传质过程、瓦斯运移规律及通风排污效率等提供了理论基础。     

独头巷道掘进压入式通风流场特征数值分析

 独头巷道掘进过程中压入式通风流场是受空间限制的受限贴附射流,其特征对巷道通风有着重要影响。以凡口铅锌矿为例,建立了独头巷道受限贴附射流流场的标准k-ε数学模型,确定了模型的边界条件,在采用GAMBIT划分网格的基础上,运用计算流体动力学（CFD）软件FLUENT对受限贴附射流流场特征进行了数值模拟分析。结果表明,独头巷道压入式通风流场具有3个主体区域,即贴附射流区、冲击射流贴附区和回流区;受限贴附射流起始段长度小于运用射流理论计算得到的理论值,受限射流完全贴附后,射流壁面轴心速度大于管道中心入口速度。研究揭示的流场特征可为改善独头巷道掘进通风效果提供理论依据。     

喷雾降尘作业对掘进工作面空气湿度分布的影响

喷雾降尘是掘进工作面目前广泛采用的防尘措施之一 .结合压入式通风掘进工作面风流流场结构特点 ,探讨掘进工作面喷雾降尘对工作面 3区空气湿度分布的影响 ,建立了 3区湿度计算模型 ,得出了压入式通风掘进工作面 3区湿度分布不均匀的规律 ,为进一步研究通风过程中掘进工作面空气湿度的分布 ,正确评价掘进工作面作业环境及防尘措施 ,提供了新的理论参考依据 .图 1,参 6     

铁路隧道压入式通风流场分析及施工参数优化

台阶法具有适应性强、应用较广泛等的优势,但鉴于台阶法施工隧道有限空间结构的特殊性,对台阶法施工铁路隧道压入式通风流场进行研究分析,并对隧道通风施工参数进行优化.依托兴泉铁路某隧道,采用流体力学分析软件FLUENT,针对台阶法施工隧道压入式通风风管位置、风管出风口距工作面距离、台阶长度及台阶高度等因素对流场的影响进行数值模拟,分析不同工况下的流场特征并进行相应参数优化.结果表明:隧道通风在台阶法施工隧道中是有限空间的受限贴附射流,并且风管侧部布置更有利于空气流通,同时发现台阶的存在在一定程度上不利于洞内空气的流通,风管出风口距工作面的距离、台阶长度和台阶高度之间存在优化组合.     

掘进巷道压入式通风的风流结构及排尘作用的研究

本文对掘进巷道凿岩时压入式通风的风流结构及排尘作用进行了实验模型及现场试验研究。发现超出射流射程之外的空间存在着二次循环风流。测定和分析了二次循环流的特征及其通风排尘作用。研究了压入式通风风流的波动起伏特征及对通风排尘过程的影响。给出了利用二次循环流进行排尘通风时有关通风参数的经验公式,可作为生产和设计的参考。     

综掘面粉尘运移规律模拟及实测对比

为深入研究综掘面粉尘运移规律,根据气固相两相流理论,采用离散相模型对综掘工作面粉尘运移规律进行了数值模拟.得出粉尘质量浓度分布存在3个区域:射流区、回流区及涡流区,粉尘质量浓度从掘进面到巷道出口沿程上总体上先快速下降,然后缓慢下降,最终趋于稳定,在掘进机前出现质量浓度峰值.通过分析掘进机对风流流场及粉尘质量浓度分布的影响,得出了掘进机影响下的粉尘分布规律;通过现场实测与模拟结果的对比分析,验证了数值模拟的可靠性,得出了压入式通风风流作用下的粉尘运移规律,为综掘巷道安全、可靠、有效的粉尘防控技术的研究和粉尘质量浓度的降低提供了科学依据.     

釜内单相受限射流流动特性

在高径比为２．５的釜式反应器内,实验考察了内受限射流时均流速的分布特,同时,应用射流相似理论模化了釜内受限射流主要流动参数的变化规律。结果表明,釜内射流可分为射流区和间区;射流芪内速率分布的自相似性,中心速度衰减,射流半宽,扩展角以及郑吸量的变化规律与自由射流相似;回流区的流动特征可由射流区的内速分布得以推断。     

受限空间中两相交叉射流穿透及混合特性研究

对受限空间中气固两相交叉射流的穿透及混合过程进行了研究，定义了射流的边界，比较了不同主、副射流速度比下的射流穿透深度，导出了射流运动轨迹的解析式，并对两股射流交叉后的混合特性进行了分析和讨论．结果表明：两股射流交叉混合后，其尾迹会产生一个稳定的回流区，且在回流区边界附近存在颗粒的局部高浓度区．     

油型气涌出矿井局部通风排瓦斯优化

为了对油型气涌出条件下掘进巷道局部通风参数进行优化,解决油型气涌出造成的掘进巷道局部瓦斯超限问题,采用仿真软件ANSYS对掘进巷道压入式通风进行数值模拟,运用压入式通风掘进工作面风流流场结构特点,对油型气涌出条件下掘进巷道中CH4浓度分布进行研究,分析了风筒进风速度分别为8,10,12 m/s以及风筒直径分别为0.6,0.8,1 m时,油型气主要成分CH4在巷道中的扩散规律。研究表明,当风筒风速由8 m/s增加到12 m/s,风筒直径由0.6 m增加为1 m时,油型气与巷道内风流混合更加充分,高浓度CH4区域更小,工作面回风瓦斯浓度在0.5%左右,符合《煤矿安全规程》规定。由此可见,掘进巷道有油型气涌出时,根据工作面实际情况适当的增加风速,增大风筒直径可以有效地排出底板油型气,有效预防局部瓦斯超限,改善掘进工作面作业环境。     

基于流体喷射原理的室内空间自然换气研究

针对目前室内空间换气技术的不足,提出了一种新型的射流泵,对室内空间进行自然换气,并以2.2 m/s的风速为例,采用FLUENT数值模拟,来研究射流泵在室内空间自然换气的可行性.得到了喷射器的压力和速度分布图.直观地了解射流泵内部的流体流动方式和过程,并用实验进行比对.证明数值模拟的正确性,同时也证明了射流泵对室内自然换气的可行性.     

补气位置对改善射流泵空化性能的试验

对面积比为2.78和4.94的射流泵分别进行了试验,测得不同空化工况下在喉管不同位置补气时噪声和振动的变化.试验结果表明,不同空化阶段在喉管的任何位置补气,都可以降低射流泵的空化噪声和振动;随着补气量的增加,空化噪声和轴向振动加速度的降低也越明显,噪声的最大降低值可达5.1 dB,轴向振动加速度最大可降低4.3 m/s2;补气可以改善射流泵喉管内的压力分布,破坏极限工况下流动的臃塞现象,提高射流泵的空化性能;在喉管最低压力点处及邻近上游位置补气可更有效地抑制射流泵的空化,最优的补气位置为距喉管入口的1～3倍喉管直径处.     

公路隧道通风空气交叉污染三维数值分析

在公路隧道的竖井送、排式纵向通风以及小近距隧道通风时，会出现排出的污染空气被吸入到邻近的竖井或隧道中的交叉污染，影响了隧道通风的效果。应用CFD（Computational Fluid Dynamics）技术对竖井送、排风口以及两个隧道洞口的空气交叉污染进行了详细的数值模拟分析。结果表明，竖井送、排风口和两个隧道间的污染随着送、排风口高差（或隧道出、入口纵向距离）及横向间距的增大逐渐减小。建议：在进行隧道通风设计时，竖井送、排风口轴线间距不小于50m，风口高差不小于5m；两隧道洞口轴线间距不小于40m，纵向距离不小于50m。     

纬纱飞行和主喷射工艺参数

通过喷气引纬时动态纬纱张力曲线的测量和分析,说明了纬纱张力曲线特点和纬纱飞行过程的关系,并就纬纱起动、自由飞行和约束飞行三个阶段.分析了主喷压强和始喷角度的变化对纬纱在筘槽内的飞行状态产生的影响,纬纱张力曲线的形态也不同.     

受控条件下无压尾水洞引风技术探讨

针对水电工程中尾水洞长度对无压尾水洞引风技术应用的限制,提出了受控条件下无压尾水洞引风技术,即采用低温尾水对无压尾水洞处理后的空气进行二次喷淋处理,以实现对引风参数的控制.工程应用表明:在无压尾水洞长度有限的水电工程中,应用该技术可有效突破尾水洞长度对无压尾水洞引风技术应用的限制,拓展其应用范围,实现对具有无压尾水洞的水电站通风空调系统的"无冷机"运行.     

汽车散热器的一种新型试验方法

研制出汽车散热器的一种新型试验方法，它不仅满足而且优于BJ2293－78的要求，试验装置风洞的试验段为开口自由射流，其核心区的流场是均匀的，免去了JB2293－78中所采用了风筒安装汽车散热器的麻烦，在风洞的风速调节和水循环系统流量和水量温采用了计算机控制，不仅节省了测试时间，而且大大地提高了测试精度，为确保测试的顺利进行，本检测系统还备有手动操作程序。     

薄煤层初采期间的采场瓦斯运移规律

针对新立煤矿90#层采煤工作面初采期间的瓦斯涌出情况,在确定采场关键参数基础上,运用数值模拟和现场实测,进行初采期间薄煤层采场瓦斯运移规律研究。结果表明:漏风主要影响采空区下部瓦斯浓度分布;采空区的瓦斯积聚区域为底板裂隙区下部和回风巷附近的裂隙区;采空区的高浓度瓦斯流出和上隅角低风速共同导致上隅角瓦斯积聚。现场实测证明了研究结论可靠。     

水电站无压尾水洞引风有效作用长度

为研究无压尾水洞对引入空气的热湿处理能力,在尾水洞引风热湿交换过程简化模型基础上,建立了基于全热交换效率的引风有效作用长度计算模型,分析了尾水洞断面尺寸、引风入口参数、尾水温度、尾水及空气流速等因素对引风有效作用长度的影响,得出了无压尾水洞引风有效作用长度的变化规律.研究结果表明:尾水洞宽度、入口空气参数及尾水流速对引风有效作用长度的影响较大,而尾水温度对其影响较小.