高温围岩封闭空气夹层隔热的理论与数值分析

随着矿井开采深度的增加以及深埋隧道的发展,高地温地下空间热害问题日益突出,研究如何控制围岩散热在其热害治理中具有重要意义。结合空气夹层在建筑围护结构中保温隔热的作用,提出应用封闭空气夹层控制围岩散热量的隔热方法。利用FLUNET建模分析了巷道为不同截面形状时相应封闭空气夹层结构内的自然对流换热特性,拟合了不同形状巷道的空气夹层内平均自然对流强化系数的计算式K_ave=f(Ra,2δ₂/d₃)。得到以下结论:(1)不同形状巷道的自然对流强化情况不同,差异产生的原因是空气夹层顶部对流换热强度不同;(2)空气夹层隔热方法可有效降低巷道壁面的总放热量;(3)空气层厚度对岩壁散热量影响不显著,但巷道底部宽度对总放热量有明显影响,最佳空气层厚度为8 cm左右。     

建筑环境与设备工程专业地下空间特色的定位与思考

专业建设是高校人才培养的前提和保障,特色办学是高校提升市场竞争力的重要手段。科学准确地定位专业特色,是特色专业建设的关键环节之一。文章结合湖南科技大学建筑环境与设备工程专业特色专业建设的实践,介绍了建环专业地下空间特色的定位与发展过程,以及特色专业建设需要进一步努力的方向。     

旋风除尘器用新型耐磨技术的研究

分析了旋风除尘器现用耐磨措施，提出了在旋风除尘器易磨部位设置料盒来抵抗磨损的新型耐磨技术，通过现场试验研究证实，它可提高旋风除尘器的性能，并使其使用寿命长５－１０倍，具有良好的社会，经济效益。     

三都矿区地温分布规律

通过现场实测地温数据,分析了三都矿区地温场、地温梯度分布特征以及影响矿区地温分布的因素.研究发现:地温随煤层的埋深增加而增加,三都矿区的地温梯度值在正常范围内,井田-420~-650 m水平为一级热害区,二级热害区分布在-650 m水平以下,地质构造是影响地温分布的主因.低于原始岩温的地下水,渗流速度对岩壁的温度场的影响是随着渗流速度的增加,壁面温度降低,但当渗流速度大于约0.7×10~(-5)m/s时壁面温度保持恒定.研究为三都矿区的深部开采过程中,对地温的预测以及热害防治工作提供了参考.     

荒煤气在焦炉上升管内的流动与传热研究

采用热平衡原理,计算了荒煤气在上升管传热量的大小和温度的变化趋势。通过计算得到,辐射传热对上升管的传热过程有较大影响,辐射传热的存在显著提高了传热系数。与仅对流传热存在的情况相比,混合传热促进了荒煤气在管内温度场的变化,截面平均温度比纯对流情况下的温度低,辐射传热的存在导致截面平均温度下降。     

夹套式上升管内荒煤气对流辐射传热的计算

通过理论推导和数值计算,分析了荒煤气在上升管内流动的对流传热和辐射传热问题。基于热平衡方程推导得到上升管内荒煤气流动传热微分方程,考察荒煤气进口温度、内壁面发射率、对流传热系数和斯坦顿数对上升管内壁面温度变化和荒煤气出口温度的影响。采用Matlab软件编制四阶Runge-Kutta计算程序求解,得出上升管内壁温度沿轴线方向的变化曲线和荒煤气的平均传热系数,荒煤气在夹套式上升管中的平均传热系数为30 W/(m^2·K)~36 W/(m^2·K),将此计算结果与他人的成果进行对比,吻合较好,误差为10%左右。结果表明:辐射传热过程主要受内壁面发射率和荒煤气进口温度的影响,内壁面发射率越大,辐射传热量越大;流体速度对对流传热的影响很大,随着流速的增加,对流传热量增大;焦炉在一个炼焦周期内,应该合理控制荒煤气的流量,可避免上升管内壁焦油的凝结;在设计上升管时,增大内壁面的发射率,可以提高上升管的传热效率。     

空调房间的空气品质及其控制研究

以典型的空调房间为例,分析了新风和回风对室内空气品质的影响。研究表明室内污染源的不断增加 是室内空气品质恶化的主要原因,新风的质量直接影响室内空气品质,回风是室内空气的二次污染源。导出了新 风和回风对室内空气污染的理论计算公式,通过仿真表明：基于室内空气中典型的有害气体体积分数（以CO２为 代表）的变化来控制新风量,是非常有效的。     

焊接矩形薄板的振动时效模拟与分析

根据金属晶胞结构,建立了面心立方结构的二维金属多晶胞模型。利用该模型和ANSYS有限元软件,对堆焊矩形薄板的焊接过程进行了模拟,得出其温度和残余应力分布。在以上研究的基础上,利用谐响应分析技术对堆焊过后有残余应力的矩形薄板在不同激振位置、各阶固有频率和不同激振力大小下的振动时效过程进行了仿真分析,并通过理论与试验进行验证。结果表明,激振位置在焊缝区比在非焊缝区具有更好的消除残余应力效果;在高阶固有频率下比在低阶固有频率下振动时效具有更好的消除残余应力效果;激振力为屈服强度的0.27倍时,消除残余应力效果最好。     

喷雾帷幕降尘机理分析及实验研究

针对微细粉尘扬尘过程的复杂多变性以及目前喷雾降尘系统存在的问题, 设计了喷雾帷幕降尘装置。分析了喷雾帷幕降尘机理。选用铁矿粉尘作为实验粉尘, 对喷雾帷幕装置进行了除尘效果实验研究。结果表明, 该喷雾系统由于形成了一个封闭的喷雾帷幕, 基本上不受风向的影响, 在有风和无风情况均具有较高的除尘效率。该装置对微细粉尘具有良好的降尘效果, 降尘效率达到88%以上。     

HEMS深井降温系统在唐洞煤矿中的应用

煤矿开采深度不断增加,热害问题越来越严重.介绍了唐洞煤矿热害治理采取HEMS深井降温系统的设计过程,简述了HEMS深井降温系统的工作原理,在计算降温工作面冷负荷的基础上,对主要设备进行了选型,确定了降温系统流程,分析了系统工程的经济性,并与其他降温方法进行了对比,为类似矿井热害治理提供有益借鉴.