平面型防风网阻力系数的研究

为了确定防风网的受力情况,文中利用数值模拟的方法研究不同来流风速、开孔率和开孔直径对平面型防风网阻力系数的影响规律。不同风速下的模拟流场与利用粒子图像测速技术(PIV)测试风洞内的实验流场非常吻合,验证了数值模拟的合理性。模拟结果表明:当来流风速大于10 m/s时,来流风速的变化对阻力系数几乎没有影响;阻力系数随开孔率的增加呈指数减小的趋势;阻力系数随开孔直径的增加呈非线性减小的趋势。在模拟结果的基础上,建立了阻力系数与开孔率、开孔直径等参数的理论公式,这为计算平面型防风网的受力和设计合理的钢构架提供了理论基础。     

开孔率对导流型防风网防风抑尘性能影响的数值模拟

应用CFD模拟软件Fluent 6.2对不同开孔率下导流型防风网的流场进行了研究,分析了网后料堆表面速度、料堆表面压力、料堆表面湍流强度等参数的分布规律,研究了开孔率对导流型防风网抑尘性能的影响。模拟结果表明:不同开孔率的防风网后存在两个速度回流区,随着开孔率的增大,速度回流区范围逐渐减小;来流风经过防风网后速度沿料堆表面逐渐增大,在料堆顶部达到最大后逐渐减小,开孔率为30%时料堆表面速度最小,降至来流风的7.1%;防风网后,由于速度回流区与渗流风上扬区相互作用,使得料堆表面湍流强度逐渐增大,在料堆顶端时湍流强度达到最大;综合分析网后料堆表面速度、压力、湍流强度的变化等因素,导流型防风网开孔率为30%时抑尘效果最佳。     

防风抑尘网研究进展

防风抑尘网作为一种能有效控制散堆料场起尘与扩散的手段,近年来得以推广,并得到学术界的关注。本文综述了国内外防风抑尘网的研究现状和进展。着重从作用机理、防风效应的影响因素、数值模拟进展及防风网的应用等方面对防风网进行了总结评述;同时介绍了一种新型防风网--导流型防风网,即在常规平板型防风网网孔上增设导流翅片,使来流风绕过料堆产生上扬以减小其对料堆的直接作用力,并借助数值模拟手段对新型防风网的抑尘性能进行了研究;最后对防风网目前存在的不足和未来的研究方向进行了探讨。     

防风抑尘网开孔形式对流场的影响

应用CFD模拟软件Fluent6．2提供的标准k-ε模型，以流场数值模拟的方法对防风网结构及其网后流场进行流场模拟，研究了防风网开孔形式对物料堆表面速度、压力和湍动能变化的影响。模拟结果表明：物料堆表面风速由料堆底部沿迎风面表面向上逐渐增大，并在物料堆顶部附近出现边界层分离，使得背风面形成速度回流区；物料堆表面的压力由料堆底部沿迎风面表面向上逐渐降低，背风面则变化不大；在物料堆顶部湍动能较大，容易起尘。综合分析各个影响因素，圆形开孔防风网的挡风效果最佳。     

四川盆西平原区裸土扬尘中Pb、Cd化学形态的尺度效应

为了探究四川盆西平原区裸土扬尘中Pb、Cd总量与其尺度效应的关系,模拟土壤样品的Pb、Cd污染,通过实验室内的模拟起尘研究系统对土壤样品开展试验,对各粒级悬浮颗粒物中Pb、Cd的赋存状态及其尺度效应进行分析,并进一步对土壤中的黏土颗粒进行提取分析,结果表明:试验条件下,随着粒径的减小,Pb、Cd在四川盆西平原区裸土扬尘颗粒物中的总质量分数却增加,呈现出负相关;Pb的碳酸盐结合态、铁锰水合氧化物结合态主导着其全量的尺度效应,Cd的交换态、碳酸盐结合态、铁锰水合氧化物结合态主导着其全量的尺度效应;裸土扬尘中黏土矿物(伊利石+绿泥石)的尺度效应是影响其Pb、Cd化学形态尺度效应的重要因素。     

干燥对褐煤爆炸危险性的实验研究

为探究干燥前后褐煤的爆炸危险性,基于粉尘爆炸机理,通过粒度分析和爆炸性测定实验,分析了干燥前后褐煤粒径分布变化、扬尘特性及爆炸危险性变化.结果表明,干燥褐煤大粒径颗粒频数减小,小粒径颗粒频数增加,粒径变小,扬尘量增加;干燥褐煤最小点燃能量、粉尘云/层最低着火温度较干燥前褐煤都有所降低.干燥褐煤较原煤更易扬尘达到爆炸极限浓度,且更易发生着火燃烧爆炸,干燥褐煤爆炸敏感性和危险性都增加.     

导流型防风网的力学特性分析

应用CFD模拟软件Fluent 6.2对开孔率30%的新型导流型防风网与传统方孔、圆孔平板网的受力与结构稳定性进行了研究。分析了不同风速下方孔、圆孔、导流型3种不同开孔型式网板受风荷载作用情况。模拟结果表明:导流型防风网受风荷载作用与传统方孔、圆孔网板相比差别不大,且风荷载都是随着风速不断加大,呈现二次方性增长,当风速由3 m·s^-1增加到15 m·s^-1时,风荷载增长约20倍;不同开孔网板的力臂与固定网高之比相差不大,且随来流风速增加变化不大;产生网板阻力的主要原因是网板近壁面的前后压差和网后气流湍动形成的拖曳涡。     

四川盆西平原区裸土扬尘中Pb、Cd化学形态的生物有效性

为探究四川盆西平原区裸土扬尘中Pb、Cd总质量分数与其生物有效性的规律,在构建的“阳离子型污染物土壤表层运移行为研究系统”内进行模拟起尘试验,对土壤样品进行Pb、Cd模拟污染试验,结果表明:试验条件下,四川盆西平原区裸土扬尘颗粒物中Pb、Cd的总质量分数随着粒径的减小而增大,其中Pb的化学形态以碳酸盐结合态为主(44.34%~57.39%),而Cd的化学形态则以可交换态(49.17%~53.30%)和碳酸盐结合态(33.95%~37.56%)为主;Cd的生物有效性高于Pb的生物有效性,Pb、Cd的生物有效性均随着扬尘颗粒物粒径的减小而增大。     

障碍物附近可燃性气体泄漏扩散的三维数值模拟

建立了一套适用于求解可燃性气体意外泄漏扩散时,可燃性气体浓度分布的三维数值模拟方法。对设置有障碍物的可燃性气体扩散风洞实验进行数值模拟,并将数值模拟结果与风洞实验数据进行比较。数值计算结果与风洞实验数据吻合得很好,两者浓度分布的趋势基本一致。数值模拟结果在一定程度上反映出可燃性气体扩散的浓度分布情况以及障碍物附近的气流和湍流情况,证明所建立的三维数值模拟方法在模拟障碍物附近可燃性气体泄漏扩散方面具有一定的有效性。     

选粉机颗粒轨迹的非稳态模拟

选粉机颗粒轨迹模拟研究是分析选粉机分级效率与分级精度性能技术指标的重要基础之一。根据计算流体动力学（CFD）理论,运用DPM模型的颗粒运动方程对时间积分求解颗粒运动轨迹,阐述了颗粒的分级过程。对二维平面离散颗粒的捕集和采样结果进行分析,考察了细粉和粗粉的质量流率,并研究了不同工况下细粉颗粒粒径分布情况。对数值模拟相关工况点进行模拟结果的实验分析,结果表明：细粉颗粒质量流率模拟结果与实验结果误差为5.66%;细粉颗粒粒径分布曲线两者较吻合,100 μm颗粒含量相对误差为6.54%。研究结果为分析和预测选粉机不同工况下的成品产量和粒径分布提供了模拟方法。