基于CFD-DEM的旋风除尘器内气固流动特性研究

为了研究旋风除尘器内气固流动特性,采用CFD-DEM耦合算法研究不同入口气体速度下旋风除尘器内颗粒流态、静压、径向速度及轴向速度分布特征。结果表明:煤屑颗粒在离心力和径向曳力的作用下以螺旋颗粒条带靠近除尘器的壁面稳定向下移动,随着入口风速的增加煤屑颗粒条带变宽,条带与除尘器的第1次接触的拐点上移,螺距减小;除尘器内部压力轴向变化较小,径向变化较大,随着入口气体速度增加,除尘器壁面附近高压区范围和压力也随之增加,除尘器上方和下方的负压区变宽并朝轴向方向延伸;随入口气体速度增加,除尘器内径向速度和轴向速度逐渐增加,煤屑颗粒在除尘器中部聚集较多,煤屑停留时间变长,入口气体速度为15 m/s时,煤屑颗粒在除尘器内停留时间最长。     

锚喷粉尘受力及产尘机理分析

通过对锚喷粉尘的受力分析,基于粉尘颗粒的基本性质,运用牛顿运动规律、流体力学的紊流射流、两相流等相关理论,对锚喷产尘原因及运动规律研究,认为锚喷尘源产生的4种方式: 粉尘颗粒自身的特性及二次风流的影响,高速喷射气流带动周围的空气运动所产生的剪切作用,锚喷高速射流内部中团粒间的相互作用以及物料与受喷面的碰撞是影响锚喷产生粉尘的主要原因.     

过渡流下三列圆柱传热特性的数值模拟

为了研究过渡流状态下管外流体流动与传热特性的影响因素,利用基于复合网格系统的计算方法,对不同横向间距比与纵向间距比下的三列交叉圆柱列进行数值研究。研究结果表明,纵向间距一定时,横向间距对旋涡的位置及强弱有显著影响,且因上游圆柱不稳定性尾流对下游圆柱的洗刷作用使圆柱列存在一个最佳横向间距使换热效果最佳;横向间距一定时,三列交叉圆柱列的换热效果均随纵向间距的增大而递减。     

动量探头对流化床中簇团运动特性的研究

在很多工业生产过程的气固两相流动中,固体颗粒多以簇团的形式存在,而在目前已投产运行的流化床设备中,能够有效获取床内簇团特性的设备尚较少见。使用动量探头在一循环流化床锅炉冷态试验台上,以玻璃微珠为床料,采集了炉内不同空间位置不同工况下的簇团压力波动信号,并对信号进行滤波处理,得到相应周期内的簇团频率。通过试验证实了基于簇团频率测量的动量探头能够有效获取炉内簇团运动特性,从而了解床内流化状态的改变、床内磨损状态、床内物料量变化等信息。该方法正确反映了炉内工况的变化,并可直接用于实炉热态测量,为设备安全稳定运行提供了参考。     

粒径对镁粉爆炸特性的影响

在简要分析了镁粉爆炸的过程和特性基础上,结合在20 L球型爆炸测试装置中对粒径D50为6,47,104,173 μm镁粉的爆炸特性实验数据,着重分析了粒径对镁粉爆炸特性所产生的影响.实验结果表明,随着粒径的增大,镁粉的爆炸危险性随之减小.     

皮带输煤暗道通风排尘改造方案优化研究

为了解决皮带输煤暗道运输过程中粉尘污染严重及冬季供暖不足问题,对暗道通风供热系统进行了优化改造研究。以中煤平朔安家岭264输煤暗道为例,基于气固两相流理论,利用CFD模拟方法,对暗道内由风速对悬浮粉尘浓度分布的影响规律进行数值仿真。模拟结果显示:当输煤暗道排尘风速由0.25 m/s升至0.35 m/s时,粉尘浓度降为3.2 mg/m3,暗道最大通风阻力为245.94 Pa,最低换热量747.68 kW。基于数值模拟结果,从3种优化方案中选定一压一抽联合式通风除尘方案进行改造,现场实测除尘效果良好,表明所提出的输煤暗道通风除尘方案具有实践指导意义。     

基于全工班的煤矿呼吸性粉尘特点的研究

为解决大流量工序定点短时测尘结果与工人实际接尘情况存在差距的问题,以山西潞安集团漳村煤矿的综采、综掘、炮掘工作面为主要监测点,应用全工班呼吸性粉尘监测方法进行测尘。采用平均数、标准差、累计百分比等统计学方法对监测结果进行了深入的分析。对现有防尘措施从改善工人实际接尘情况的角度进行评价并提出合理化建议。同时将其结果与大流量短时间断性测尘结果进行比较分析,指出其差异根源,发现全工班呼吸性粉尘监测法有利于矿山管理者有的放矢地采取防尘措施,减少投资,提高效率,确保劳动者健康。     

基于Fluent/Matlab地下水逆流流速对热泵的影响

通过建立Fluent/Matlab协同仿真模型,可以动态模拟地下水源热泵运行特性,为拟建工程提供理论参考。通过模拟计算得知,地下水横流为逆流有助于抑制地下含水层的热贯通,随着逆流流速的不断增大,抽灌井群发生热贯通的时间不断延长。逆流流速越大,抽水温度波动幅度越小,机组的COP(EER)值及系统能效越趋于稳定。当地下水逆流流速处于较大流速时,回灌水对抽水井不产生任何影响,抽水温度维持地下水初始温度不变,机组的COP(EER)值及系统能效比均不发生变化。     

基于Fluent/Matlab的地下水流速对交叉流模式热泵性能的影响分析

为了分析地下水源热泵系统地下水交叉流对系统性能参数的影响,基于Fluent/Matlab搭建了协同仿真平台,对多年运行的地下水源热泵系统进行了仿真计算。通过分析可知,当地下水流速较高时,年平均抽水温度保持含水层的初始温度不变,机组COP(EER)及系统能效比在运行周期内保持不变;地下水流速越大,热泵系统抽水温度越趋于稳定,地下水冷水锋面越远离抽水井向水流下游偏移,抽水井附近含水层温度场越稳定,机组COP及系统能效比值越高,于维持系统的长期稳定运行越有利。     

基于MATLAB的灰色预测系统及其对抽采瓦斯钻孔流量的数值模拟

研究钻孔瓦斯流量的变化及其变化趋势对抽采煤层瓦斯涌出量及钻孔瓦斯涌出初速度等参量的判定具有较大的实用价值。笔者将煤层抽采瓦斯钻孔看作一个灰色系统,利用灰色系统理论,以原始时间序列数据为基础,建立抽采瓦斯钻孔流量的模拟和预测GM(1,1)模型。针对数值模拟中大量的矩阵计算,利用MATLAB软件编制高效的计算机程序,实现了对抽采瓦斯钻孔流量的模拟和预测。为了检验模型模拟和预测结果的精度,选择了合理的误差检验模型。通过工程实例证明了GM(1,1)模型可信度较高,关联度较好,均方差比值为一级,拟合优度高。对瓦斯抽采设计和矿井安全生产具有一定的指导意义。