附壁旋流风幕集尘系统数值模拟与试验研究

文档摘要：大型设备工作时产生的粉尘浓度过高、粉尘扩散等问题,会影响工作人员的身体健康,甚至可能造成"粉尘爆炸"等安全问题.基于此现状提出了一种新型风幕集尘系统并介绍了其构造及应用.为了使系统的集尘效果更好,采用计算流体力学FLUENT软件进行数值模拟分析并对风幕集尘系统的工作参数进行了试验研究,得到最佳的设备工作参数及风幕的集尘效率.结果表明:(1)附壁旋流集尘风幕系统可形成稳定的螺旋风流场,大部分粉尘可以控制在风幕内侧,达到良好的集尘效果;(2)附壁旋流风幕集尘系统的射流腔条缝口的喷射角度对风幕形成效果影响最明显,风幕闭合性会随着射流腔工作角度变化而变化;(3)当射流腔条缝口角度为45°、风幕入口速度为15～25m/s时,风幕的闭合性最好;(4)风幕的入口速度过大或过小都会使风幕的集尘效果下降;(5)吸尘盘的负压区域与风幕交界处会产生微弱湍流,但对风幕整体闭合性影响较小;(6)模拟与试验结果吻合,验证了新型附壁旋流集尘风幕技术的有效性.

Abstract：Highdustconcentrationanddustdispersioncausedbytheoperationoflarge-scaleequipmentaffectthehealthofworkersandposesafetyconcernssuchas"dustexplosions".Todealwiththisproblem,anovelcurtain-typedustcollectionsystemisproposedanditsstructureandapplicationareintroduced.Inordertoenhancethedustcollectionefficiencyofthesystem,numericalsimulationanalysisisconductedusingComputationalFluidDynamics(CFD)softwareFLUENT,andexperimentalresearchiscarriedoutontheoperatingparametersofthecurtain-typedustcollectionsystem.Asaresult,theoptimalequipmentoperatingparametersandthedustcollectionefficiencyofthecurtaincanbeobtained.Theresultsindicate:(1)Thewall-attachedswirlingdustcollectioncurtainsystemcanformastablespiralairflowfield,withmostofthedustbeingcontrolledontheinnersideofthecurtain,achievinggooddustcollectionresults.(2)Theejectionangleofthejetchamberslotofthewall-attachedswirlingcurtaindustcollectionsystemhasthemostsignificantimpactonthecurtainformationeffect,andthecurtainclosurevarieswiththechangeintheworkingangleofthejetchamber.(3)Whentheejectionangleofthejetchamberslotis45°andtheinletvelocityofthecurtainrangesfrom15m/sto25m/s,theclosureofthecurtainshowsthebesteffectcomparedtootherparameters.(4)Excessivelyhighorlowinletvelocitiesofthecurtainleadstoadecreaseinthedustcollectionefficiencyofthecurtain.(5)Aweakturbulenceisgeneratedatthejunctionofthenegativepressureregionofthedustcollectorandthecurtain,butithasaminorimpactontheoverallclosureofthecurtain.(6)Thesimulationresultsfromthesoftwareandexperimentalresearchareconsistent,validatingtheeffectivenessofthenovelwall-attachedswirlingdustcollectioncurtaintechnology.

作者：贾宝山   吴钧   陈鑫   刘雅俊   王震 Author：JIABaoshan   WUJun   CHENXin   LIUYajun   WANGZhen
作者单位：辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室(辽宁工程技术大学),辽宁阜新123000辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000
刊名：安全与环境学报 ISTICPKU
Journal：JournalofSafetyandEnvironment
年，卷(期)：2024, 24(6)
分类号：X964
关键词：安全工程  空气幕  集尘系统  FLUENT  设备参数  数值模拟  
Keywords：safetyengineering  aircurtain  dustcollectionsystem  FLUENT  plantparameter  numericalsimulation  
机标分类号：R6X932TQ021.1
在线出版日期：2024年7月4日
基金项目：辽宁省自然科学基金附壁旋流风幕集尘系统数值模拟与试验研究[
期刊论文]  安全与环境学报--2024, 24(6)贾宝山  吴钧  陈鑫  刘雅俊  王震大型设备工作时产生的粉尘浓度过高、粉尘扩散等问题,会影响工作人员的身体健康,甚至可能造成"粉尘爆炸"等安全问题.基于此现状提出了一种新型风幕集尘系统并介绍了其构造及应用.为了使系统的集尘效果更好,采用计算流体力...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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关键词：安全工程,空气幕,集尘系统,FLUENT,设备参数,数值模拟,

2024-10-3 23:56 上传 附壁旋流风幕集尘系统数值模拟与试验研究.pdf

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