论文胶带输送巷道粉尘浓度分布的数值模拟与实验是关于数值模拟方面的论文题目、论文提纲、数值模拟论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
摘 要：为了改善胶带输送巷道粉尘浓度超标的现状,探索影响粉尘浓度分布的主要因素,根据相似原理,结合气固两相流的运动方程,导出了模拟胶带输送巷道粉尘运动的相似准则数,建立了胶带输送巷道相似模型,运用计算流体力学的Fluent软件对胶带输送巷道相似模型粉尘浓度分布进行数值模拟,并与相似实验数据对比分析,模拟结果与实验数据基本吻合.研究结果表明,巷道平均风速及胶带运行速度是影响粉尘浓度分布的两大主要因素.巷道平均风速为0.15～0.60 m·s-1时,风速越大,粉尘浓度越低.胶带运行速度为1～2.5 m·s-1时,运行速度越大,粉尘浓度越高.
关键词：浓度分布；胶带输送巷道；粉尘；相似理论；数值模拟
中图分类号：TD714.2文献标识码：A
Abstract： In order to improve the current situation of dust concentration exceeding the limits in belt conveyer roadway,to explore the main influencing factors of dust concentration distribution, according to the similarity theory and the gassolid twophase flow equation motion, a similarity model device was designed for the specific situation in belt conveyer roadway. Fluent, which is a software of computational fluid dynamics, was used to analyze the dust concentration distribution in belt conveyor roadway of the similar model. Compared with similar experiment data analysis, the simulation result was consistent with the experimental data. The results show that the erage wind speed in the roadway and the speed of the belt are the two main factors affecting the dust concentration distribution. When the erage wind speed of the roadway is 0.15 m·s-1 ～ 0.60 m·s-1, the greater the wind speed, the lower the dust concentration. When the Tape speed is 1～ 2.5 m·s-1, the greater the speed, the higher the dust concentration.
Key words：concentration distribution； belt conveyer roadway； dust； similarity theory； numerical simulation
金属矿山在井下开采过程中,矿岩的装载与输送是最为重要的环节之一,直接决定着矿山能否正常生产,影响着矿山的生产成本.矿岩在转载及输送过程中,均会产生大量的粉尘.金属矿山粉尘中游离二氧化硅含量较高,长期吸入极易引发尘肺病,严重危害着井下工人的身体健康[1-3].
对此国内外的专家学者进行了大量的研究,一般通过控制矿石的含水率、进行尘源密闭、加强通风排尘效果、实施喷雾洒水、降低胶带机高度势能差及减小胶带运行速度等措施来实现除尘目标.虽然这些措施能够在一定程度上降低粉尘浓度,但其应用效果远远达不到国家卫生标准的要求,需要在理论上和实践上进行更加深入的研究[4-8].
因此,研究胶带输送巷道的粉尘浓度分布规律,确定出影响粉尘浓度分布的主要因素,对于探索适用于胶带输送巷道的粉尘控制新工艺、新技术、新设备、新方法具有十分重大的现实意义.
1粉尘产生机理
任何粉尘都要经过一定的传播途径,才能以空气为媒介向周边扩散.使粉尘颗粒从静止状态变成悬浮状态的过程称作“尘化”过程,弄清尘化机理,是治理粉尘的首要问题.在胶带输送巷道内,胶带输送机机头及机尾转载点处是主要尘源.此外,胶带输送机在运行过程中,由于胶带自身的振动以及矿石与空气的摩擦作用,也会产生少量的粉尘.根据现场调查及理论分析可知胶带输送巷道内粉尘尘化机理主要有：
1）剪切作用造成的尘化.矿石在机尾转载过程中,上游工序中的矿石由具有一定高度的漏斗口自由落下至胶带输送机表面,在该过程中,矿石中所携带的矿粉受空气的迎面阻力作用发生了剪切效应,导致空气被卷入矿粉流中,矿粉流逐渐扩散,相互的卷吸作用使粉尘不断地向外飞扬,并长时间悬浮在空气中,造成胶带机尾处粉尘飞扬.
2）诱导空气造成的尘化.矿石在输送过程中,由于块度大小不均,胶带上矿堆表面凹凸不平,当其以一定速度在空气中运动时,会带动矿石表面附近区域内的空气一起流动,产生了所谓的诱导空气.诱导空气与矿堆表面的矿粉相互混合,将部分矿粉卷吸入空气中,随风流的运动扩散开来,造成胶带输送机表面粉尘飞扬.
3）设备运动造成的尘化.胶带输送机运行过程中,由于胶带托辊的作用,胶带自身会剧烈振动,导致细小粉尘颗粒自矿石堆中脱离出来,并与矿石堆表面附近区域内空气发生混合,最终随风流飘散.
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参考文献：
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