基于诱导风流机制下的粉尘运移规律研究

论文摘要

选煤厂存在大量皮带转载点、落煤管等尘源点,诱导风流是这些转载环节产尘的主要诱因。煤炭从上面运输环节向下面运输环节转载时,随煤炭散体流将一股诱导风流引入,在下方有限空间内产生高压气体,粉尘在高压气流作用下向四周蔓延形成污染。目前,关于选煤厂粉尘防治主要集中于粉尘治理设备的研制和技术方案的确定,在诱导风流引发的粉尘污染机理上研究很少。所以,进行基于诱导风流机制下的粉尘运移规律动态仿真研究,不仅能从理论上阐明转载点、落煤管等尘源点的发尘机理,而且可为选煤厂主要产尘点粉尘防治方案的制定提出有力的科学依据。基于上述,该研究课题将建立基于诱导风流机制下的气固两相流数学模型,对陕西府谷三道沟选煤厂采用现场实测、数值计算和工业试验相结合的方法,解决实际问题,该研究课题涉及的理论和数值仿真方法对各工矿企业输煤、储煤系统等粉尘防治机理具有重要借鉴意义。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 煤尘的危害
• 1.2 课题研究背景
• 1.2.1 三道沟煤矿选煤系统未治理前现状
• 1.3 论文的主要研究内容和意义
• 1.3.1 论文的主要研究内容
• 1.3.2 论文研究的意义
• 2 国内外研究基本概况
• 2.1 国内外研究发展
• 2.2 颗粒两相流研究现状
• 2.3 颗粒两相流研究方法
• 2.3.1 欧拉法概述
• 2.3.2 拉格朗日法概述
• 3 诱导风流机制下的粉尘运移规律数学模型的建立
• 3.1 皮带机头转载点粉尘污染机理
• 3.2 基于诱导风流机制下的数学模型建立
• 3.2.1 气相运动模型方程建立
• 3.2.2 颗粒相运动方程建立
• 3.2.3 颗粒的力的作用
• 3.2.4 k-e 模型建立湍流流体运动方程
• 3.2.5 建立颗粒与壁面之间的碰撞方程
• 3.3 颗粒轨迹的计算
• 3.4 边界条件的确定
• 3.4.1 气相边界条件确定
• 3.4.2 颗粒相边界条件确定
• 3.4.3 输煤皮带边界条件确定
• 3.5 小结
• 4 诱导风流机制下粉尘运移规律的数值模拟
• 4.1 机头未治理前空间模型的建立
• 4.2 输煤通道皮带机头机浓度逸散规律模拟计算
• 4.3 机尾未治理前空间模型的建立
• 4.4 落煤皮带机尾煤尘逸散规律和污染机理分析
• 5 煤尘控制技术建立及相关数值模拟研究
• 5.1 皮带转载点粉尘控制方案的确立
• 5.2 除尘器的选择
• 5.2.1 除尘器类型的选择
• 5.2.2 除尘器滤料的选择
• 5.2.3 除尘器的计算
• 5.2.4 除尘器设备技术参数的确定
• 5.3 皮带转载点除尘系统技术参数的确立
• 5.3.1 导料槽的选择
• 5.3.2 除尘系统技术参数的确定
• 5.4 控制方案的数值模拟与测试比对
• 5.4.1 末煤皮带机头除尘方案与施工后现场测试数据比对
• 5.4.2 输煤通道机尾除尘方案与施工后现场测试数据比对
• 6 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录：尘源分布
• 作者简历
• 学位论文数据集