某鐵礦井下空壓機(jī)硐室降溫?cái)?shù)值模擬及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)資源開采量不斷增加，迫使大部分礦山轉(zhuǎn)入深部或地質(zhì)條件復(fù)雜的礦床開采。伴隨著開采深度的不斷增加，深井高溫?zé)岷栴}已成為制約采礦業(yè)發(fā)展的重要因素之一。特別是近年來隨著科技的不斷發(fā)展，越來越多大型設(shè)備安裝在井下，井下機(jī)電設(shè)備硐室的高溫?zé)岷τ葹閲?yán)重。高溫工作環(huán)境不僅易造成設(shè)備故障，而且嚴(yán)重威脅著工人的身心健康，制約著礦山經(jīng)濟(jì)效益的提高。研究井下機(jī)電硐室熱質(zhì)交換機(jī)理，采取有效的降溫技術(shù)措施具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、>　　本文基于熱力學(xué)、流體力學(xué)和環(huán)境工程學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科，在分析空壓機(jī)硐室主要熱源及空壓機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，對(duì)空壓機(jī)硐室內(nèi)風(fēng)流熱質(zhì)交換過程進(jìn)行了理論分析，得到了傳熱微分方程及硐室內(nèi)風(fēng)流溫度預(yù)測(cè)方程，從理論上分析了空壓機(jī)硐室內(nèi)的對(duì)流換熱過程。同時(shí)本文以某鐵礦井下空壓機(jī)硐室為研究對(duì)象，從質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒和能量守恒等基本原理出發(fā)，建立其數(shù)學(xué)模型，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，建立其物理模型。應(yīng)用FLUENT軟件，對(duì)特定模型下的空壓機(jī)硐室內(nèi)對(duì)流換熱過程進(jìn)行了數(shù)值

3、模擬，研究了不同入口風(fēng)速、入口溫度條件下空壓機(jī)硐室內(nèi)風(fēng)流流場(chǎng)、溫度場(chǎng)的基本變化規(guī)律。通過數(shù)值模擬與溫度、風(fēng)速的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，提出了利用風(fēng)障調(diào)節(jié)硐室流場(chǎng)、安裝型號(hào)為 K-4-№12的風(fēng)機(jī)增加風(fēng)量及降低風(fēng)流入口溫度等綜合技術(shù)措施對(duì)某鐵礦井下空壓機(jī)硐室進(jìn)行了降溫。
　　研究結(jié)果表明：溫度場(chǎng)受流場(chǎng)分布的影響，硐室形狀突變及風(fēng)流做繞流運(yùn)動(dòng)時(shí)易形成高溫渦流區(qū)；入口溫度在15~25℃時(shí)，其入口風(fēng)速3~5 m/s為經(jīng)濟(jì)合理風(fēng)速；當(dāng)入口風(fēng)速超過5 m/