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为了分析煤矿转载点诱导气流对喷雾降尘过程中雾化粒度的影响,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)离散相模型的粒子跟踪技术,模拟了不同诱导气流条件下雾滴粒径的分布特性。分析结果表明:在诱导气流的影响下,雾滴颗粒向导料槽出口漂移明显,粒径统计项D[3,2]和D[4,3]随诱导气流风速的增加而减小,减幅分别为17.17%和16.19%;同时,雾化压力的增大,提高了雾滴颗粒发生二次破碎的强度,导致雾化粒度随压力的增大而减小。根据结论,对转载点高压喷雾降尘系统进行了改进,现场喷雾压力由1.5 MPa提高到6.2 MPa,调整雾化场轴向横截面与诱导气流方向之间呈30°夹角,现场实践表明:相对于改进前,转载点全尘浓度和呼吸性粉尘浓度分别降低了88.60%和78.96%。
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第
40
卷第
3
期
煤 炭 学 报
Vol. 40 No. 3
2015
年
3
月
JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY
Mar. 2015
陈 曦
,
葛少成
.
诱导气流对转载点雾化特性影响规律的数值模拟与试验
[J].
煤
炭学报
,2015,40( 3) : 60
3 - 608. doi: 10. 13225 /j.
cnki. jccs. 2014. 0564
Chen Xi,Ge Shaocheng. Numerical and experimental study on spray characteristics with effect of induced airflow on transshipment point
[J]. Journal of China Coal Society,2015,40( 3) : 603 - 608. doi: 10. 13225 /j. cnki. jccs. 2014. 0564
诱导气流对转载点雾化特性影响规律的
数值模拟与试验
陈 曦
1,2
,
葛少成
1,2
( 1.
辽宁工
程技术大学 安全科学与工程学院
,
辽宁 阜新
123000; 2.
矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室
,
辽宁 阜新
123000)
摘 要
:
为了分
析煤矿转载点诱导气流对喷雾降尘过程中雾化粒度的影响
,
采用计算流体力学
( computational fluid dynamics,CFD)
离散相模型的粒子跟踪技术
,
模拟了不同诱导气流条件下雾滴
粒径的分布特性
。
分析结果表明
:
在诱导气流的影响下
,
雾滴颗粒向导料槽出口漂移明显
,
粒径统
计项
D
[3,2]
和
D
[4,3]
随诱导气流风速的增加而减小
,
减幅分
别为
17. 17%
和
16. 19% ;
同时
,
雾化压力
的增大
,
提高了雾滴颗粒发生二次破碎的强度
,
导致雾化粒度随压力的增大而减小
。
根据结论
,
对
转载点高压喷雾降尘系统进行了改进
,
现场喷雾压力由
1. 5 MPa
提高到
6. 2 MPa,
调整雾化场轴向
横截面与诱导气流方向之间呈
30°
夹角
,
现场实践表明
:
相对于改进前
,
转载点全尘浓度和呼吸性
粉尘浓度分别降低了
88. 60%
和
78. 96% 。
关键词
:
诱导气流
;
转载点
;
雾化粒度
; R - T
不稳定性理论
中图分类号
: TD714
文献标志码
: A
文章编号
: 0253 - 9993( 2015)
03 - 0603 - 06
收稿日
期
: 2014
-
04
-
16
责任编
辑
:
韩晋平
基金项目
:
国家自然科学基金资助项目
( 51274116)
作者简介
:
陈 曦
( 1987—) ,
男
,
辽宁瓦房店人
,
博士研究生
。E - mail: chenxi615520@ 126. com。
通讯作者
:
葛少成
( 1973—) ,
男
,
内蒙古乌兰
察布人
,
教授
,
博士生导师
。E - mail: geshaocheng@ 163. com
Numerical and experimental study on spray characteristics with effect of
induced airflow on transshipment point
CHEN Xi
1,2
,GE Shao-cheng
1,2
( 1. College of Safety Science and Engineering,Liaoning Technical University,Fuxin 123000,China; 2. Key Laboratory of Mine Thermodynamic Disasters and
Control of Ministry of Education,Fuxin 123000,China)
Abstract: In order to study the spray characteristics affected by induced airflow on the transshipment point,the dis-
crete phase particle tracking technology based on the CFD theory was used to investigate the distribution characteristics
of droplets in different induced airflow conditions. The results show that with the influence of induced airflow,the phe-
nomenon of droplets drifting to guide chute exit is obvious. The two widely used statistics items D
[3,2]
and D
[4,3]
de-
crease with the increase of velocity of induced airflow,and the average decreases are 17. 17% and 16. 19% respective-
ly. At the same time,with the increase of atomization pressure,the strength of secondary breaking is enhanced,which
leads to the decrease of the atomized particle size. According to the above conclusions,the high-pressure spray system
on the transshipment point can be improved. The spray pressure w as increased from 1. 5 MPa to 6. 2 MPa,and the an-
gle between the axial cross section of atomization field and induced airflow was adjusted to the degree of 30°. The ex-
periment results show that the total dust concentration and respirable dust concentration are reduced by 88. 60% and
78. 96% respectively on the transshipment point after the improvement of the spray system.
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