移动式打磨作业粉尘分布规律及其影响因素

为了探究移动式打磨作业粉尘扩散分布规律及其影响因素,根据气溶胶力学和流体力学原理,在高斯扩散模型基础上建立移动式打磨作业粉尘扩散分布数学模型;利用Python语言设计基于该模型的数据可视化仿真程序,并通过该仿真程序探究粉尘源强、平均粒径、风速及稳定度这4个因素对粉尘质量浓度分布的影响。研究结果表明:在打磨作业阶段,粉尘集中分布在打磨作业点处,粉尘云的位置和质量浓度呈稳定状态;打磨作业结束后,粉尘质量浓度随时间延长而逐渐降低,粉尘云向下游漂移且向四周扩散,其影响半径增大;粉尘质量浓度随源强增强而增大,源强对粉尘质量浓度峰值的位置无影响;粉尘平均粒径越小,粉尘质量浓度越高;风速越大,粉尘质量浓度整体越低,粉尘质量浓度峰值的位置越靠近打磨作业点;当大气稳定度在A～D范围内时,大气稳定度越高,粉尘质量浓度越高,粉尘质量浓度峰值位置有向打磨作业点下风侧移动的趋势;当大气稳定度为F时,粉尘的迁移距离最远。     

输煤皮带机尾粉尘污染及气动射雾除尘

为对选煤厂输运皮带机尾粉尘污染进行控制,对皮带机尾粉尘颗粒运动及机尾处作业空间粉尘质量浓度扩散进行相关的数值仿真.利用气-尘-液多相流理论,对粉尘颗粒运动进行数值分析,得出皮带机尾处粉尘污染规律,实测数据验证了数值模型的正确性.提出针对机尾粉尘逸散特性的气动射雾除尘方案,确定了除尘技术参数.研究结果表明:粘附在机尾表面的浮尘是机尾的发尘源,滚筒离心力和风流剪切力是尘源飞扬的动因;对机尾皮带进行封闭是除尘的前提条件,在密封罩内设置气动射雾使得封闭罩内形成雾池,粉尘在过饱和湿空气状态下被迅速捕捉沉降.     

下吸罩结构参数对木粉尘控制模拟及正交优化

打磨车间产生的木粉尘具有粒径小、危害大、粉尘浓度超过国家卫生限值等特点。为探究某家具厂打磨车间木粉尘污染情况,及分析该打磨车间下吸罩的较优结构参数。采用数值模拟方法,以30μm粒径木粉尘为研究对象,对多打磨作业点进行单因素模拟,再通过正交试验及模拟验证得到较为合适的下吸罩结构参数。结果表明：在自然通风时,呼吸区域高度的粉尘浓度大于国家卫生限值,接近4.5 mg/m³;各单因素模拟情况下的最优工况分别为：三角形罩口、0.6 m罩口高度及通风量2 600 m³/h;通过正交试验及模拟验证得到下吸罩优化方案参数为：通风量2 000 m³/h、三角形罩口、罩口高度0.6 m。     

高溜井卸矿气流诱导粉尘污染研究

为掌握金属矿山高溜井卸矿风流及粉尘的时空变化规律,采用相似原理推导出了高溜井卸矿气流及粉尘的相似准则数,以相似准则数为基础建立了溜井相似实验模型,并通过相似实验及数值模拟对不同卸矿流量、不同矿石粒径及不同卸矿高度下溜井内气流变化、粉尘运移规律进行研究.研究结果表明:溜井第一中段卸矿时,第一、二中段井口压差为负,第三、四中段压差为正;三、四中段有粉尘被卸矿气流带出,为溜井主要产尘点;随卸矿流量的增加,产尘点的风速及粉尘浓度呈现出先增加后减少的规律,卸矿流量为1.0 kg/s时风速及产尘量最大;卸矿流量不变时,产尘点的风速与矿石粒径呈反比,粉尘浓度与矿石粒径为幂函数关系,指数最大值为-0.63;卸矿流量及矿石粒径不变时,卸矿高度越大产尘点的风速及粉尘浓度越大.     

受料点密封负压袋式除尘机理分析

针对选煤厂输运皮带受料点处粉尘污染严重的问题,研究了密封负压袋式控尘机理.通过数值模拟和现场实测相结合的手段,采用颗粒运动方程理论,对各粒级粉尘颗粒分别受气流变化的运移轨迹进行研究.结果表明:粒子追踪技术可以实现除尘效率的量化分析,采取治理方案前后粉尘质量浓度的量化模拟数据和现场实际实测数据相一致,显示全尘和呼吸性粉尘质量浓度除尘效率分别达到95%和93%以上;密封负压袋式控尘方法能有效降低输运皮带受料点区域粉尘质量浓度,保障作业人员的健康.     

石棉筛分车间粉尘质量浓度分布规律的数值模拟

为了掌握石棉选矿厂筛分车间内部粉尘随时间和空间运移的规律,获取通风除尘优化的参数,以茫崖石棉矿第一选矿厂筛分车间为研究背景,依据气固两相流理论,采用计算机流体力学的离散相(DPM)模型对筛分车间粉尘浓度分布规律数值模拟,并与现场粉尘浓度实测数据比较分析,模拟结果和实测数据相吻合.研究结果表明:筛分设备附近粉尘浓度较高,以筛分设备为中心随着距离增加粉尘浓度降低;捕集边界下粉尘浓度比反弹边界较低,粉尘捕集效果更好;筛分车间进风风速控制在0.6m/s左右时,粉尘沉降效果较好;安装抽风集尘罩后,主抽风管风速为14 m/s时,平均控尘效率达到90%,石棉纤维浓度控制在2.52f/mL以下.     

普采工作面呼吸性粉尘浓度分布的数学模型

普采工作面是煤矿主要尘源之一,而采煤机滚筒割煤是普采工作面粉尘的主要来源.将采煤机滚筒简化成沿高度方向的连续集中线源,依据扩散理论,建立滚筒割煤时呼吸性粉尘扩散的数学模型.结合工作面物理模型,得出工作面呼吸性粉尘浓度分布的表达式.通过计算实例,分析了普采工作面呼吸性粉尘浓度分布规律及其影响因素.     

不同参数对综放工作面尘流运动规律的影响

基于耦合的离散相模型,应用CFD软件对综放工作面内的尘流规律进行数值模拟,对比研究不同倾角、不同配风量、不同粒径粉尘参数对综放工作面粉尘浓度分布规律的影响,并与现场实测的粉尘浓度分布情况进行对比分析.结果表明,大倾角综放工作面内风流更趋于流向靠近煤壁的空间.倾角增加,呼吸性粉尘运动活跃.适当增大风量后,呼吸性粉尘易被风流携带,粉尘浓度降低明显,但风速过大易产生二次扬尘.     

涡流风幕抽吸控尘系统数值模拟与应用

涡流风幕抽吸控尘系统可有效控制气载粉尘的扩散.为了解决综掘工作面粉尘浓度过大的难题,分析了涡流风幕的形成机制,并根据气固两相流理论和气体-粉尘颗粒两相流动的特性,建立求解综掘工作面祸流风幕抽吸控尘流场粉尘扩散规律的k-ε-θ-kp数学模型;采用基于同位网格的Simple算法,利用Fluent软件对综掘工作面粉尘浓度的空间分布规律进行了数值模拟,模拟结果显示,涡流风幕抽吸控尘流场能有效地将粉尘封闭在掘进头至掘进机司机前方0.5m的空间内.根据模拟结果和工作面现场的实际条件,设计了由附壁风简和抽尘净化装置构成的综掘工作面涡流风幕抽吸控尘系统,该系统在综掘工作面应用后,有效地降低了工作面现场的粉尘浓度.     

拟现实在转载点粉尘粒子扩散运动中的应用

为了解决车间转载点的粉尘控制和采取适当的除尘技术进行粉尘处理等问题,利用计算机虚拟现实反映粉尘粒子在一定空间内的运动规律,得出颗粒的运动轨迹.借助数值计算方法的得出粉尘颗粒在湍流气流中的运动轨迹方程,并应用计算机技术反映出来,给出一种直观上的视觉,在此基础上,对转载点粉尘处理工艺进行优化,同时采取有效的粉尘控制措施和除尘措施,最终达到车间粉尘处理的目的.该技术成果对转载点粉尘处理有一定的实用价值.