某钢厂热源厂房通风改造

厂房的热环境好坏直接影响着工人的身体健康和生产效率。通过对某钢铁厂二高线车间厂房热环境的调查分析表明：对于自然通风的厂房来说,厂房商度一定时,加大进、排风口的高差,合理设计进风口、排风口,降低中和面的高度,能增加通风排热,降低厂房内的平均温度;同时,在厂房内合理布置设备、生产平台等通风障碍物,保证室内气流组织的合理分布,对改善作业区的热环境非常有利;高温环境下,保证一定的风流速度能提高作业工人的热舒适感。     

障碍物场中预混燃烧火焰的数值模拟

利用k-ε湍流模型和拉切滑(SCASM)预混燃烧模型,对障碍物场中预混燃烧火焰进行了三维空间数值模拟。通过对控制方程添加不同的源项以反映障碍物对流场的影响,采用交错网格控制容积法将计算区域进行离散,用SIMPLE算法求解离散控制方程。模拟结果表明,障碍物的存在改变了燃烧流场的结构,成为加速燃烧甚至诱导爆炸过程的不稳定因素。该研究结果对有效预测障碍物场中火焰走势及其流场的分布情况,加强人们对火焰传播规律的认识,对预防工业灾害有重要参考价值。     

自然通风消除热源厂房热害的数值模拟与实践

在有余热余湿的厂房 ,大多采用自然通风。笔者采用k ε紊流模型 ,对某钢铁公司二高线厂房自然通风消除热害进行了数值模拟。将生产线上的散热量作为能量方程的附加源项 ,计算厂房内的速度场和温度场 ,优选出了该热源厂房的通风改造方案 :进风口的标高降低 2m ,在操作平台上设置开孔率为 30 %的通风栅栏板。通过对通风改造前、后厂房内温度实测值的对比 ,厂房工作区平均温度下降 5℃ ,风速由原来的平均 0 .2m/s增加到 1.6m/s,厂房内作业区的热环境有明显改善 ,防止了因热环境问题造成的安全事故 ,提高了工人的生产效率。     

深部矿井煤岩体注水对围岩温度场的影响

为了研究深部矿井煤岩体注水对围岩温度场的影响,采用每隔3 m设置一个注水口、低流量中压缓慢注水的方法对煤岩体实施注水降温。基于传热学和渗流力学理论建立了深部矿井热扩散模型,利用Fluent软件进行数值求解,获得了深部矿井煤岩体注水时围岩温度场分布。研究结果表明:矿井在注水时伴随着能量的交换,对于孔隙率超过10%或张性裂隙占主体的矿井中注水降温效果明显;注水速度越大,降温效果越好,当注水速度为1.1 m/s时,围岩体温度降低约为2℃。     

空气幕对抑制收费亭内污染物侵入作用的数值模拟

针对高速公路收费亭内空气质量差、污染严重的问题,为改善收费亭内工作环境、保障作业人员的身体健康,采用空气幕隔断方式抑制污染物进入亭内。运用Airpak软件对空气幕不同送风速度和送风角度下的抑制效果进行数值模拟,计算结果表明:空气幕可以有效抑制污染物侵入收费亭内;竖直向下送风时,随着送风速度的增加,抑制效果有所增加,当送风速度达到2.0 m/s时,继续增大送风速度对抑制效果的提升不明显;送风角度为0°、5°、10°时,空气幕能起到较好的抑制作用,当送风角度增大至15°、30°时,抑制效果有所降低。     

掘进巷道隔热分流排热降温技术的理论与实践研究

随着矿井开采深度的不断增加,热害已成为了继矿井五大灾害后的又一灾害,高温矿井中掘进工作面的热害最为突出。惯用的加大通风量的方法已无法满足降温要求,而采用空调降温电耗成本又太高,因此,采用绝热方法降温很有必要。运用流体力学和传热学的理论,在掘进巷道设置主、副巷道以改变巷道的传热结构和风流结构,实现了非人工制冷降温。得出选用性能良好的隔热材料、合理设置副巷道的宽度和对副巷道风流进行层流控制,是获得良好降温效果的关键,并给出了实现副巷道风流为层流状态的准则判别式及范围,导出了设置隔热板前后的热阻计算公式。唐洞煤矿的实践证明,掘进巷道采用隔热分流排热降温技术后,局部通风机送入掘进工作面的风流温度降低了2.5℃;单个人体获得的辐射热从得热56 W变成了失热27W;由隔热板、副巷道及围岩形成的复合传热结构的热阻增加了42.64%;主巷道中的风流温度降低了5.5℃。这表明掘进巷道隔热分流排热降温效果很好,有推广价值。