防风网遮蔽效果研究

防风网遮蔽效果研究

论文摘要

近年来,随着国民对环保的重视,防风网作为一种新的堆场防风抑尘手段越来越受到业内人士的追捧。然而,防风网作为一门新兴技术,国内研究时间较短,实际工程经验有限,设计依然存在部分问题,防风网广阔的应用前景迫切需要设计参数的规范。本文结合交通部科技项目,针对国内外不同厂家的网材进行风洞试验,得出不同网材不同位置处的防风网遮蔽效果;依托京唐港3000万吨煤炭泊位(32#-34#)堆场,结合堆场尺寸进行防风网遮蔽效果数值模拟,将数值模拟结果与风洞试验做比较,得到二者的关系;利用数值结论计算不同方案下依托工程的煤粉尘起尘量;同时,结合依托工程已建的防风网试验工程,进行防风网效果现场实测。主要工作与结论如下:(1)通过调研防风网技术在国内外堆场的应用状况,旨在了解防风网设计的主要结构形式、网材价格,以及堆场防风网设计依据、防风网实际应用效果等。调研发现,目前国内港口粉尘防治措施依然以喷淋洒水为主,防风网在中小型堆场中的应用逐渐普遍;日本堆场粉尘防治将防风网和洒水相结合,防尘效果明显,但堆场面积相对较小,周长一般小于2000m。国内已有的防风网结构形式有悬臂钢柱、桁架、空间网架三种:防风网设计还没有相应的技术标准供参考,实际遮蔽效果尚停留在感官阶段。(2)结合国内外市场,选取硬质网材和柔性网材进行风洞试验,测定不同网材、不同网高下防风网的遮蔽效果。风洞试验表明,防风网的降风效果与开孔率关系密切,硬质网材与双层柔性网材遮蔽效果相当,最大风速折减率可以达到80%左右,单层柔性网遮蔽效果较差。防风网最佳遮蔽效果1-6倍网高之间,大于6倍网高后随着距离的增加,防风网降风作用逐渐变弱,20倍网高时,防风网的作用基本恒定在10%左右。(3)二维数值计算显示,数值模拟得到的风速折减曲线与试验曲线的变化规律基本一致,数值遮蔽效果小于风洞试验的效果。数值计算的最大风速折减率可以达到40%。(4)结合依托工程所在区域2006年的气象资料,利用三维数值结论进行各方案起尘量计算,结论显示,四周布网结合洒水防尘效果最佳。(5)现场实测结果显示,防风网的建设有效的减少了堆场的起尘量,针对高风速情况,效果更加明显。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 1 绪论
  • 1.1 项目背景和意义
  • 1.1.1 项目背景
  • 1.1.2 项目意义
  • 1.2 防风网技术研究与应用概况
  • 1.3 防风网防风抑尘机理
  • 1.4 防风网研究方法概述
  • 1.4.1 风洞试验
  • 1.4.2 数值模拟
  • 1.5 本文的主要研究工作
  • 2 防风网风洞试验
  • 2.1 试验目的
  • 2.2 试验准备
  • 2.2.1 网材选择
  • 2.2.2 试验设备
  • 2.3 试验方案
  • 2.4 试验结果分析
  • 3 防风网数值模拟计算
  • 3.1 计算目的
  • 3.2 防风网遮蔽效果二维数值模拟
  • 3.2.1 湍流模型、计算域及边界条件
  • 3.2.2 计算模型与单元剖分
  • 3.2.3 数值计算与实验对比分析
  • 3.3 防风网遮蔽效果三维数值模拟
  • 3.3.1 计算模型与单元剖分
  • 3.3.2 防风网遮蔽效果计算结果
  • 4 防风网效果实例分析
  • 4.1 依托工程概述
  • 4.1.1 地理位置
  • 4.1.2 气象条件
  • 4.1.3 堆场概况
  • 4.2 依托工程起尘量计算
  • 4.2.1 已有起尘量计算方法整理
  • 4.2.2 拟定计算方案
  • 4.2.3 依托工程起尘量计算结果
  • 5 防风网试验段工程现场实测
  • 5.1 实测方案及步骤
  • 5.1.1 实测方案
  • 5.1.2 实测步骤
  • 5.2 实测分析
  • 5.2.1 风速值实测
  • 5.2.2 TSP浓度值实测
  • 6 结论和展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
  • 致谢
  • 相关论文文献

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