倾斜式矿井主扇扩散塔的数值计算与实验研究

主扇扩散塔是矿井主扇的能量回收装置,倾斜式矿井主扇扩散塔广泛应用于工程现场.基于某矿现场的工程化边界条件,利用数值计算手段,分析了28个入口工况下倾斜式扩散塔的扩散器性能系数和出流断面性能.把倾斜式扩散塔的5个入口工况模型实验结果及4个入口工况现场试验结果与其数值计算结果进行了对比分析,结果表明三者基本一致.研究结果表明倾斜式扩散塔流体动力学性能与出流断面流体动力学性能差的关键原因是其轮廓线与来流流场特性的不匹配.     

轴流式通风机扩散器数值模拟与研究

利用CFD数值分析对风机2种结构扩散器进行了多工况运行的数值模拟计算,介绍了利用计算流体力学进行数值计算的求解方法,分析了2种结构扩散器的运行效率。为采用CFD方法分析流体内部流动问题提供了参考,为轴流式风机扩散器的研究与效率提高提供了数值实验依据。     

矿井主扇扩散芯筒出流速度分布数值模拟研究

扩散芯筒出流速度分布直接影响扩散器入口速度分布,进而影响主扇运行效率.根据工程现场情况,在扩散芯筒外筒体角度为2.1°~5.5°的范围内,和在扩散芯筒整流体角度为2.5°~6.0°的范围内,建立了多个矿井主扇扩散芯筒的物理模型.根据扩散芯筒出流平均速度,建立了扩散芯筒入口速度赋值公式,利用自定义函数初始化了入口速度边界.在扩散芯筒出流平均速度为6.0~10m/s范围内,利用Fluent数值模拟软件包,借助可实现κ-ε两方程湍流模型,进行了扩散芯筒多工况数值模拟.扩散芯筒数值模拟结果表明,就扩散芯筒出流速度分布而言,整流体角度的影响作用大于外筒体角度;在扩散芯筒整流体角度6.0°的优化情况下,随着外筒体角度增加和来流速度增大,扩散芯筒出流速度分布均匀度逐渐变差.     

矿用通风机直壁式扩散器参数计算分析

扩散器是工业通风装置的重要组成部件,合理设计其结构参数可以回收风机出口动压损失,提高通风系统的运行效率。以中小型矿井普遍使用的4-72离心通风机为研究对象,采用数值模拟分析方法对该风机内部流动特性进行了计算分析。在此基础上,详细对比分析了不同工况条件下平面扩散器和锥形扩散器的扩散性能,得出了2种扩散器的适用场合和参数选择的基本原则。     

矿用通风机直壁式扩散器参数计算分析

扩散器是工业通风装置的重要组成部件,合理设计其结构参数可以回收风机出口动压损失,提高通风系统的运行效率。以中小型矿井普遍使用的4-72离心通风机为研究对象,采用数值模拟分析方法对该风机内部流动特性进行了计算分析。在此基础上,详细对比分析了不同工况条件下平面扩散器和锥形扩散器的扩散性能,得出了2种扩散器的适用场合和参数选择的基本原则。     

通风机扩散器结构与风速场形成相关性分析

目前人们对通风机扩散器内的空气流动和出口处的流场分布情况还缺乏深入研究,因此无法为通风机结构的合理设计、材料的选用及分布流提供理论依据。通过ANSYS有限元分析软件对通风机扩散器内的空气流动进行仿真分析,得到流体的速度并对风机出口处的速度场进行了数值模拟,为风机的优化设计提供了依据。     

主扇扩散器流速分布模拟与动压损失研究

矿井主扇扩散器是用来降低出口动压以提高风机静压而回收风机出口动能的装置。根据流体动力学理论 ,本文就扩散器流场和速度场问题 ,应用计算流体动力学 (CFD)的方法模拟了 6 0°倾斜扩散器和流线型扩散器的风流流场和速度场 ,其重点分析了扩散器出口断面流速分布及出口动能损失的计算方法 ,对研究扩散器的最优设计参数及通风节能有较大的指导作用。     

矿井主要通风机扩散器结构形式及其性能评价

扩散器是矿井主要通风机能量回收装置,扩散器结构形式与风机的能量损失有密切关系,而扩散器的结构阻力大小与其内部的流场有关。根据流体力学、空气动力学、计算流体动力学和实验流体力学等相关理论,借助重整化群湍流模型建立了扩散器内风流流动的数学模型,基于工程实际给定计算边界条件,并利用计算流体动力学手段分析了不同结构形式的扩散器内风流流场及其结构阻力,其结果与现场情况基本一致。由此,得出了不同结构形式扩散器与扩散器结构阻力损失的关系,揭示了实现扩散器节能降耗的流体力学机理。     

ZY5000/15/30液压支架有限元静力分析

利用Pro/E软件以part格式建立液压支架模型,代替asm格式的组件模型,以最大限度地简化模型结构,改善网格划分质量、提高计算精度。利用ANSYS Workbench有限元分析软件模拟液压支架工况对ZY5000/15/30型掩护式液压支架进行了有限元静力分析,得出了支架在该工况下最大应力值及其分布特点,从而可以改善液压支架结构,为液压支架的结构优化设计提供了理论指导。     

煤矿井下用可移动式救生舱抗爆炸冲击性能研究

结合KJYF-96/12型可移动式救生舱在煤矿的实际使用工况,对其壳体强度进行有限元数值分析,得到数值计算结果。并将该救生舱放于模拟巷道,利用混合瓦斯与煤尘作为介质实施爆炸,采集爆炸过程中救生舱的力学性能数据;将数值计算结果和爆炸试验结果进行对比分析可知,数值计算结果与爆炸实验结果吻合良好,所用仿真数值计算方法正确、适用,该救生舱舱体强度满足标准要求。     

锥形渐扩管内紊流计算机仿真诊断系统的研究

用DLR型k ε紊流模型·BFC法对锥形渐扩管内紊流的 3种算例进行了数值计算 ,计算结果表明紊流耗散率入流边界条件壁面值εin ,w对主流动方向时均速度 u、紊流动能k和涡动粘性系数υt 在流路中心分布的影响较大 ,而对ε分布的影响较小。     

基于边坡特征的矿山台阶边坡破坏类型及规模分析

台阶边坡破坏是矿山边坡破坏的最主要形式,台阶边坡的稳定性不仅受到结构面的分布和产状影响,而且边坡破坏规模还与台阶边坡的几何特征有很大的关系。通过分析岩质边坡的几何特征,总结出台阶宽度最大的边坡是决定边坡破坏规模的决定性因素,而最大宽度的坡脚则是最大的制约点,由制约点决定不同破坏规模的边界条件,并得到了不同台阶破坏规模的边界条件。与传统的台阶边坡定性分析相比,改进的方法不仅得到了台阶边坡的破坏形式,同时还得到了相应破坏的规模;便于抓住影响矿山台阶边坡的主要结构面或者结构面组合,根据可能的破坏规模来确定需要进一步分析计算的破坏形式,为评估边坡破坏的影响范围提供了定性的依据,并为稳定系数的计算提供了目标;提高了岩质边坡稳定性分析计算的效率,为矿山的安全生产提供指导和依据。     

熵产分析法在脱硝改造工程中的应用

为了更有效地进行烟气脱硝改造工程，研究了SCR脱硝系统内不可逆能量损失分布情况。以某电站SCR系统为研究对象，进行数值模拟与熵产计算，建立系统内熵产分布场，综合考虑熵产分布和传统流场优化理论，以期更有针对性地对系统进行改造，减少工程量。研究表明，烟道转弯、渐扩处，以及导流板附近熵产较大。优化后可以减少SCR系统内能量损失，完成工程目标。     

对旋式轴流通风机变角度条件下特性匹配的研究

采用Realizablek-ε湍流模型和压力边界条件对对旋式轴流通风机从集流器到扩散器出口的内部流场进行了数值模拟。通过改变前后级叶轮叶片的安装角,揭示了其安装角变化对流量和压头的影响,使得两级叶轮压升更加合理。为提高对旋风机的运行效率和运行安全性提供了依据。     

Numerical simulation investigations of energy-saving diffuser of main fan

Based on the boundary condition of field engineering, numerical simulations of 28 conditions of existing diffusers of 3 structure types were investigated by Computational Fluid Dynamics software package, and there were the problems of larger structure resistance and lower diffusing efficiency of these diffusers by analysis of CFD results. The structure outlines of the energy-saving diffuser were constructed by the application of stream function and potential function superimposing. On the basis of numerical simulations of energy-saving diffusers of 5 area-enlarging ratios, structural resistances and diffusing efficiencies of 5 energy-saving diffusers were comparatively analyzed, and the range from 2.00 to 2.31 of the rational area-enlarging ratio of energy-saving diffusers was derived. The optimization area-enlarging ratio of the energy-saving diffuser was presently 2.28 through comparable analysis. From the above, the results show that the coefficient of performance of the energy-saving diffuser is better than 3 existing diffusers.     

矿山陡坡铁路受力分析的有限元方法

考虑矿区线路的实际工况，建立了包括轨道结构和车辆结构的耦合动力系统模型。将线路结构离散为不同的单元，采用能量原理导出了系统动力方程，进一步建立了系统的动力矩阵。得出了车辆走行过程中的轨道位移、速度、加速度等动力响应结果及受力情况，特别对坡度这个影响因素进行了分析。结果表明了有限元方法应用于陡坡铁路计算的正确性和实用性。     

用DHR k-ε模型与AMG法对渐扩管内紊流数值预测

机械和矿山工程中广泛使用锥形渐扩管。用基于DHR型k-ε紊流模型及其壁面函数.BFC(边界拟合坐标变换)法与代数多重网格方法(简称AMG方法)及一种新五点格式相结合的数值方法,对总扩散角为8,°扩散度为4的锥形渐扩管内充分发展的不可压粘性紊流场进行了数值仿真预测,并将计算结果与实验结果和Point-SOR方法的计算结果进行了比较。结果表明,在相同的计算条件及数值求解精度下,用这种数值方法可以提高对该种紊流的数值计算效率,并且计算结果与实验结果较好符合。     

基于定常计算的轴流式通风机内部全流场数值模拟和性能预测

针对2K70型轴流式通风机从集流器进口到扩散器出口的内部三维全流场做了定常的数值模拟。该模拟在计算区域采用非结构化网格,选用标准的k-ε湍流模型和压力边界条件。模拟结果揭示了轴流式通风机内部流场的一些基本特征,根据这些特征对该通风机的整体性能做了有较高精度和可靠性的性能预测。预测结果可为内部流动优化提供参考。     

Temperature field and ventilation simulation of stope in Hongtoushan mine

Hongtoushan copper mine was studied by analyzing the type of heat source, the calculation method about thermal releasing in stope, thermal transfer between rock and air, distribution of temperature in stope were formulated. With CFD (Computational Fluid Dynamics, DFD) simulation and Fluent software, geometrical model of a stope was built, boundary conditions was initialized, then the temperature distribution, velocity and pressure field, concentration of oxygen and CO₂ of air were simulated. In order to validate the simulation result, the parameters of the stope were measured with meter, and comparing with the data of simulation. The result shows that the data of measuring and simulating are compatible. According to the distribution of temperature and velocity, some ways such as flow angle and flow velocity are put forward, simulation and parameter optimization made also, a satisfied result is acquired. The conclusion can be used on ventilation designing and stope improving. Supported by National Scientific and Technological 11th Five-Year Plan of China(2006BAK05B04-03)