旋转风幕流场的数值模拟及实验研究

基于流体力学中空气射流理论,建立气幕旋风排风罩流场的三维数学模型。影响气幕旋风排风罩效果的因素很多,主要包括:射流气动参数、吹吸气动参数以及流动空间的边界条件和装置结构等。针对不同送风速度、不同送风角度下两种情况进行分析,并利用FLUENT计算动力学软件对这两种情况下气幕旋风排风罩的流场进行了数值模拟,经过比较确定出最佳效果时的参数,并利用示综烟雾进行了实验。结果表明:所建立的气幕旋风排风罩流场的数学模型完全正确,所确定的最佳效果时的参数和实际情况基本一致,可用于工程实际。     

旋幕式排风罩收集电焊烟尘的数值模拟

为解决电焊烟尘气流无组织排放对焊工健康和环境造成的严重影响,得出旋幕式排风罩的最佳设计参数及气流组织形式,选择GAMBIT软件建立排风罩的物理模型并进行网格划分,选用雷诺平均N-S方程(RANS)、Realizableκ-ε湍流模型及DPM离散相模型,利用Fluent计算流体力学软件对旋幕式排风罩捕集效率的相关参数进行模拟计算。结果表明:旋幕式排风罩能有效控制电焊烟尘气流的扩散;喷口角度对涡流产生的大小、位置和强度影响最大;最佳设计参数为有效吸程1. 5 m,喷口角度80°,喷口宽度14 mm;在该设计参数条件下,当罩面吸口风速为0. 3 m/s、喷口风速为1. 1m/s时,捕集效率达到最高,为98. 28%。     

常用局部排风罩设计要求

局部排风罩在除尘排毒系统中起着非常重要的作用,其性能对局部排风系统的技术经济效果具有很大的影响。如果设计合理,用较小的排风量即可获得最佳的控制效果,可将发生源产生的有害物吸入罩内,达到高效的捕集效率,确保工作场所有害物浓度符合国家职业接触值限的要求;反之,用很大的排风量也达不到预期的目的。     

用气幕阻止粉尘向采煤司机工作区扩散的分析

根据紊流射流理论及气幕隔尘原理,分析了不同气幕布置形式的隔尘效果。横向气幕和斜向气幕由于影响工作面风流的正常流动,使采煤机司机的工作区处在低压区,造成含尘气流向司机工作区回流,隔尘效果差;斜向气幕随气幕与工作面走向的夹角的减小,隔尘效果逐渐增加;纵向气幕隔尘效果较好,且通过调整纵向气幕射流喷射角度及其距工作面煤壁的距离,可使纵向气幕的隔尘效果进一步增加。     

矿井避难硐室气幕隔绝系统试验研究

根据避难硐室气幕阻隔系统的防护功能,确定该系统由供气装置、散气装置和启闭装置组成;根据射流理论和对比试验确定气幕系统最佳孔径为1.2mm,最佳孔间距为40mm;通过SPSS方法建立模型,确定气幕系统以衰减距离x为变量的气体衰减函数;根据孔径、孔距及幕帘尺寸,计算确定气幕防护系统的最小供风量为1.61×10 -3m3/s;通过模拟密闭空间阻隔性能测试,确定气幕系统的最大阻隔效率可达90％以上,同时阻隔效率随着二氧化碳初始浓度的增加而降低.     

气幕隔离式防尘毒头罩的研究

目前,气幕隔离式防尘毒头罩在我国护具类中尚属空白。它是一种根据空气射流原理设计制作的以空气为隔离体的软隔离式护具,其作用与现有尘毒护具类同。属于现有尘毒护具在一定条件下的替代性产品。现仅就几年来的研究实践对气幕隔离式防尘毒头罩的结构原理、运动特性以及应用设计等提出以下论述。     

震动落砂机吹吸罩

上海柴油机厂和天津第四铸造厂,为了防止落砂时烟尘四逸,危害工人健康,先后在7.5吨震动落砂机上设计安装了吹吸式通风罩。 上海柴油机厂根据落砂机的位置离外墙远、又背靠立柱等不利条件,利用射流速度场扩散远的特点,采用了“合成式除尘通风罩”和“射流段过行车”的特殊方法(见图1),即在垂直侧吸罩的基础上加“龙门式”气幕,迫使上升的污染源热气流转向90°后被推送到吸气罩口,以降低吸气风量,增加抗干扰风能力。除尘器选用了DG型卧式双旋风式除尘器,紧扣着吸气罩的喇叭形收缩口安装,风机也靠近合成式除尘通风罩安装,以根除长距离含尘风管…     

用气幕阻止粉尘向采煤司机工作区扩散的分析

根据紊流流理论及气幕隔尘原理，分析了不同气幕布置形式的隔尘效果。横向气幕和斜向气幕由于影响工作面风流的正常流动，使采煤机司机的工作区处在低压区，造成含尘气流向司机工作区回流，卫尘效果差；斜向气幕随气幕与荛面走向的有的减小，隔尘效果逐渐增加；纵向气幕隔尘效果较好，且通过调整纵向气幕射流喷射角度及其距工作面煤壁的距离，可使纵向气幕的隔尘效果进一步增加。     

颚式破碎机吹吸式气幕除尘装置

根据颚式破碎机上部密闭防尘与工艺操作的矛盾，提出了采用吹吸式气幕输送、覆盖控制污染气流的方法。设计了吹吸式气幕除尘装置；介绍了该装置的基本结构及其应用效果。     

颚式破碎机吹吸式气幕除尘装置

根据颚式破碎机上部密闭防尘与工艺操作的矛盾，提出了采用吹吸式气幕输送，覆盖控制污染气流的方法，设计了吹吸式气幕除尘装置；介绍该装置的基本结构及其应用效果。     

机掘工作面旋转射流屏蔽通风流场特性数值研究

旋转射流屏蔽通风是应用于机掘工作面中的一种新型通风方式.在理论分析的基础上,利用计算流体力学软件Fluent对这种通风方式下机掘工作面风流流场和有害物控制情况进行了数值模拟.结果表明:旋转射流屏蔽通风能在机掘工作面前方形成一旋转风幕,将掘进产生的粉尘阻隔在旋转风幕和掘进端头之间的有限空间内,并在吸口吸气流的作用下将其排出;在旋风流场和抽风筒吸气流的共同作用下,集尘-除尘装置风口前方巷道中心吸风口部位压力较周围压力低,从而使气流向抽风筒汇集,大大提高了吸风口的抽吸效果;旋转射流作用下的吸气流动轴线速度衰减较普通抽吸缓慢,提高了控制粉尘的能力,有利于远距离粉尘的捕集;旋转射流在巷道横断面上形成稳定旋风,使得工作面的粉尘和瓦斯被卷吸到巷道中心,并在巷道中心横向风共同作用下将粉尘和瓦斯带到吸风口附近,有利于吸气风筒对粉尘和瓦斯的捕集.     

拆装氢气柜的安全措施

我们在北京市劳动保护科学研究所、北京市朝阳区公安分局和北京市玻璃总厂的协助下,制定并实施了拆装600立方米钟罩式水封氢气柜的安全措施,顺利地完成了任务。 氢气柜的拆除 在氢气柜动火拆除前,对氢气柜系统(包括贮存、运输管道和系统组件等)用氮气进行置换清洗。 1.氢柜系统及管道的置换: (1)柜内置换: 用钟罩起落的直观方法通入氮气。置换前,先将柜内(见图1)余气用掉或由顶部放空,使钟罩落至最低位置(此时柜内仍需保证正压);然后从底部进气管通入氮气,将钟罩顶起至最高位置,然后再放空,如此依次反复置换。充入氮气的含量,可根据置换的次…     

V_o≠V_x

在除尘或排毒通风工程设计的局部通风计算公式中,Vo和Vx是两个常用参数符号。前者表示局部通风系统中用以排除有害物(粉尘、有害气体)的排气罩罩口截面平均风速,而后者则表示被排气罩排气气流所控制的有害物能有效地被捕入到排气罩内的必须风速,也即为排气气流作用到有害物上应具有的风速(通常以最远点的有害物为计算基准),它们的单位都是米/秒,但属两个概念完全不同的参数。 可是,我们发现有些刚开始从事通风工程以及有过一定实践经验的人,往往把两者混淆起来,特别是在伞形罩的设计中,常把Vx当作Vo套用到计算公式中,导致得出的排气量发生…     

龙卷风式捕尘罩的实验与分析

利用龙卷风原理进行捕尘的设备,同常用捕尘罩一样,其作用是将尘源散发的粉尘予以捕集、排除。捕尘罩捕尘效率与轴线上的负压关系非常密切,一般,负压越大,捕尘效率越高。 1.实验设备捕尘罩设备示意见图1。4根气幕柱均用镀锌板制成,柱长1000mm,进口断面尺寸为100mm×100mm。沿柱方向有一面倾斜达柱底,底的尺寸为100mm×10mm。在与斜面相对的面上作口琴状出口,形成射流,出口部分尺寸为10mm×5mm×6mm。柱上力求均布10mm×5mm的小孔,两孔之间用0.5mm厚的锌片相隔。设倾斜面的目的是为了让口琴式出口的射流风速相等。     

石油化验室职业病危害分析与工程防护对策研究

石油化验室存在毒物种类多,毒物发生源多且不固定,逐一分析了毒物的来源以及职业病危害防护措施存在的主要问题及原因。最终给出了化验室采用既可高效通风排毒,又可满足工艺要求,且不影响工人操作、节能环保的不同形式推挽式通风排毒系统。并通过化学试剂柜顶部设置局部排风罩,使化学试剂柜内形成微负压系统的职业病危害工程防护。     

气幕防尘逸

在毛主席革命路线指引下,我们和北京起重机器厂铸工车间工人,经过半年奋战试制安装成一套7.5吨震动落砂机(格栅面积1.7米×2.2米)的气幕覆盖除尘装置(见图1、2),经调整试运转后,除尘效果较好。落砂机的抽尘装置虽然上面敞口,因有气幕覆盖,粉尘被气幕“封”住不能外逸,只能从抽尘罩抽走,解决了震动落砂机上砂箱不摘勾吊着震动落砂的除尘问题。经初步测定,离落砂机前半米处空气含尘浓度为6.2毫克/米3,较除尘前降低了73.3%,基本上消除了空气污染,保证了安全生产。 气幕覆盖抽尘装置是由落砂机上三面的三个上侧吸尘罩(留一面以进出吊着的铸件砂…     

狭长空间建筑内细水雾幕对顶棚射流火焰抑制效果试验研究*

为研究狭长空间内细水雾幕对顶棚射流火焰的抑制效果,通过全尺寸试验研究不同工作压力对射流火焰蔓延形态、雾幕隔热效果及烟气沉降的影响。研究结果表明:随着工作压力的增加,雾滴的动量随之增大,雾幕对射流火焰的扰动作用增强,强化雾幕对射流火焰的阻挡效果;同时,雾幕的隔热效率有明显改善,2.5 MPa时的细水雾幕的隔热效率可达0.75。然而,过大的工作压力会造成烟气层的沉降,工作压力大于2.0 MPa时保护区内烟气层高度低于1.8 m。因此,应综合考虑细水雾幕对射流火焰和烟气的作用,选择适当的工作压力。     

两相射流促进细水雾灭火技术发展

压缩气体射流与水射流混合后所产生的气-水两相射流,可获得连续、高速喷射的细水雾,水滴粒径小,穿入火焰的能力强,可沿水平方向射入火焰中,比喷淋方式水雾灭火可节省90%的用水量,缩短了灭火时间,发挥了细水雾的灭火优势,是细水雾灭火技术的最新发展。所制成的便携式、车载式、固定式的两相射流细水雾灭火装置,可扑灭多种类型的火灾,尤其适合用于扑灭有人存在的空间的火灾。以涡喷发动机为喷射动力的气-水两相射流喷射系统,制成了超大功率的喷射雾状水的消防装备,大幅度提高了控制油、气大火火势的能力和灭火效率。气-水两相射流还有稀释、吹散泄漏出的可燃性气体,防止其点燃的功能,适合于在天然气和有毒有害气体泄漏事故抢险救援中使用。将压缩气体和泡沫液按比例混和后喷射的压缩空气泡沫喷射系统,产生了喷射“干泡沫”的消防车,使灭火用水的利用率提高了8倍,被称为是世界最先进的泡沫灭火技术。气-水两相射流促进了灭火技术革命性的发展,新型的气-水两相射流消防装备不断涌现,展示出了广阔的应用前景。     

铀矿井抽出式通风的控氡

一、铀矿井抽出式通风氡析出的特征1.排氡量大,氡体积析出密度高抽出式通风由于主扇与排风井井口相连,回风段风压低,压力梯度高,各作业面和采空区的污风迅速向回风道集中,排风的氡浓度高,排氡量大。为进行比较,我们把     

中伸式喷嘴同轴圆湍射流近场区流场的数值模拟

中伸式同轴射流喷管应用于脉冲袋式除尘器可以增大脉冲射流的卷吸气量[1]。运用Fluent软件中的大涡模拟(LES)方法模拟了传统同轴射流和3种中伸式喷嘴同轴射流的近场区流场特性,中伸式喷嘴的长度L分别为2.5Di、5Di、7.5Di,Di为中心射流管管径,中心射流的Re为4 470。结果表明:中心射流管中伸长度在2.5Di的工况下,中心射流的核心长度与传统同轴喷管中心射流的核心长度相差不大;随中心射流管中伸长度增加,射流的核心长度变短,径向速度衰减更快,并且湍动能分布更加不稳定;随中心射流管中伸长度增加,轴线上距中心射流管喷嘴相同距离处的监测点的速度功率频谱波峰值增大,且波峰值所对应的频率减小;在相同中伸长度工况下,随距中心射流管喷嘴距离增加,监测点的速度功率频谱的波峰值增加,波峰值对应的频率没有变化。