礦用救生艙CO2分布規(guī)律及凈化研究.pdf

1、長期以來,人們對(duì)二氧化碳的凈化方法進(jìn)行了大量研究,而對(duì)救生艙內(nèi)CO2濃度分布研究較少。在此,本課題運(yùn)用Airpak軟件對(duì)礦用救生艙內(nèi)CO2的濃度分布進(jìn)行模擬,在考慮人體散熱對(duì)流場(chǎng)影響的基礎(chǔ)上,研究人體呼出的CO2作為污染源對(duì)救生艙內(nèi)環(huán)境的影響,以期指導(dǎo)礦用救生艙氣流組織優(yōu)化設(shè)計(jì)和改善艙內(nèi)空氣質(zhì)量,創(chuàng)造安全的生存環(huán)境、降低能耗和運(yùn)行成本,從而維持艙內(nèi)環(huán)境,保證人體生命安全,降低經(jīng)濟(jì)損失。
　　本文以計(jì)算流體力學(xué)和傳熱學(xué)為基礎(chǔ),針對(duì)某

2、型礦用救生艙,建立了物理模型,采用k-ε湍流模型,結(jié)合壁面函數(shù)的方法,對(duì)礦用救生艙內(nèi)流場(chǎng)和CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。在保證艙內(nèi)溫度不超過35℃及CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.5%的條件下,以人體呼出的CO2作為污染源,研究礦用救生艙內(nèi)CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布,優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù),使艙內(nèi)設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)、節(jié)能。
　　研究結(jié)果表明:
　?、僭谒椒较?CO2濃度隨離送風(fēng)口距離的增加而增加,即從人員艙到設(shè)備方向逐漸增大,且在人員艙兩側(cè)對(duì)稱分布;在

3、豎直方向,CO2濃度分布由上向下逐漸增加,在人員艙內(nèi)濃度變化比較大,而在設(shè)備艙內(nèi)濃度變化較小。
　?、谒惋L(fēng)速度和送風(fēng)溫度大小對(duì)救生艙內(nèi)CO2濃度影響較大,送風(fēng)速度降低、送風(fēng)溫度升高都會(huì)使CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,通過比較,送風(fēng)速度對(duì)CO2濃度影響比送風(fēng)溫度較大。
　?、劭紤]到送風(fēng)速度對(duì)人體舒適性的影響,比較得出送風(fēng)速度為2.5m/s時(shí)最佳。
　　④在不影響人體舒適性的情況下,送風(fēng)速度越高、送風(fēng)溫度越低救生艙內(nèi)CO2濃度越低,