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《湖南科技大学》 2009年
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旋转气幕式排风罩数值模拟及实验研究

王鹏飞  
【摘要】: 工业生产的许多部门都需对粉尘或有害气体等可在空气中长期漂浮移动的有害物体进行控制。随着我国工业生产的快速发展,工业有害物的散发量日益增加,环境污染问题日益严重。严重的环境污染和生态破坏给经济社会发展带来了负面影响。如何有效地控制工业生产过程产生的有害物,从而改善作业环境,已成为工业生产亟待解决的问题。 通风除尘与净化是解决工业有害物污染环境的一个重要途径。局部排风是工业通风最常用的通风方法,而局部排风罩是局部排风系统最关键的部件之一,其对有害物的捕集效率直接影响到局部通风效果。为了提高外部排风罩的捕集效率,近年来有人提出了用旋转射流作用下的吸气流动来控制工业生产过程中散发的有害物设想,并根据这一设想就旋转气幕式排风罩,在国内外开展了广泛的研究,取得了一些研究成果。但由于旋转射流作用下吸气流动风流运动复杂,目前国内外对这种旋转气幕式排风罩尚缺乏系统的理论研究。为了更好地推广应用这一新型排风罩,本文针对旋转气幕式排风罩作用机理,借助流体力学、空气动力学、射流理论及相关理论,采用计算机仿真技术和模型试验的手段,从旋转气幕式排风罩气流流场特征、有害物运移规律及影响因素等多方面对旋转气幕式排风罩进行了系统综合的研究: (1)理论分析人造龙卷风的形成机理,阐述旋转射流作用下吸气流动控制有害物机理及旋转射流的一些基本特征。 (2)建立车间旋转气幕式排风罩局部通风系统物理模型,利用Fluent计算流体力学软件对这种通风方式的流场进行数值模拟,分析出此种流场的基本特征和影响因素,并得出最佳送风角度、喷口宽度及吹吸流量比。 (3)以一氧化碳为代表,对旋转气幕式排风罩局部通风作用下的有害物运移进行了数值模拟,并与相同排风参数条件下的其他局部通风方式进行了比较,得出旋转气幕式排风罩局部通风系统能更好的控制有害物。 (4)在通风实验室建立局部通风系统,对不同工况下流场参数进行了实际测量并总结,并结合烟雾示踪实验,对旋转气幕式排风罩作用流场及有害物控制情况进行了分析,得出了与数值模拟基本吻合的结论。 (5)对比分析了旋转气幕式排风罩局部通风系统安全经济效益,得出了从节能及职业卫生的角度来考虑,旋转气幕式排风罩局部通风系统具有较大的安全经济效益和社会效益。
【学位授予单位】:湖南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TU834

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王鹏飞;刘荣华;丘汉锋;王维建;;旋转射流作用下吸气流动的特性研究[J];环境工程;2011年03期
2 丘汉锋;刘荣华;王鹏飞;王维建;宋佳;骆伟;;机掘工作面旋转屏蔽射流通风流场特性数值分析[J];矿业工程研究;2012年02期
3 潘毅;王鹏飞;王维建;;一种新型旋风气幕式排风罩实验研究[J];制冷与空调;2011年06期
【参考文献】
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10 姜逢章;蜂窝板传热元件的性能研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 刘荣华;李夕兵;施式亮;王鹏飞;丘汉锋;;一种新型旋风气幕式排风罩数值模拟研究[J];环境工程;2009年04期
2 林豹;于广荣;;射流作用下吸气流动特性的研究[J];通风除尘;1990年03期
3 张景松;人造龙卷风形成机理[J];煤炭学报;1996年04期
4 孙一坚;杨勇健;;吹吸式排风罩的二维紊流数值解及特性分析[J];建筑技术通讯(暖通空调);1991年01期
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【二级引证文献】
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1 刘荣华;王鹏飞;宋佳;骆伟;;机掘工作面旋转射流屏蔽通风流场特性数值研究[J];安全与环境学报;2012年06期
2 刘荣华;王鹏飞;张登春;陈世强;;机掘工作面旋转射流屏蔽通风吹吸流量比研究[J];中国安全科学学报;2012年09期
【二级参考文献】
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1 林豹;李振江;冯国会;王宏伟;魏炜;李慧星;王力军;郭海峰;户国春;;圆形射流作用下吸气流动临界射流速度的实验研究[A];全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C];2000年
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10 王靖宇;轻型客车的气动特性分析与造型优化研究[D];吉林大学;2008年
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1 王鹏飞;旋转气幕式排风罩数值模拟及实验研究[D];湖南科技大学;2009年
2 周韬;旋风分离器的气固两相特性研究与数值模拟[D];上海交通大学;2007年
3 李伟;两流中间包结构优化及夹杂物去除数值模拟研究[D];武汉理工大学;2007年
4 程沛;四喷嘴射流曝气器性能的数值模拟与实验研究[D];重庆大学;2009年
5 白云峰;旋转条件下冲击冷却数值模拟及实验研究[D];南京航空航天大学;2005年
6 符建文;机掘工作面旋流通风数值模拟及实验研究[D];湖南科技大学;2008年
7 林爱晖;旋转风幕排风罩数值模拟与实验研究[D];湖南科技大学;2007年
8 张海红;旋风分离器流场与分离性能的数值模拟研究[D];郑州大学;2004年
9 陈祎;硬质合金烧结—热等静压炉内温度场的实验研究与数值仿真[D];中南大学;2005年
10 付春磊;DDC-ILC型预分解炉混合燃烧数值模拟[D];武汉理工大学;2009年
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