风幕精准送风参数制丝线对温湿度模拟研究

随着卷烟制丝加工技术进步和对烟草品质的需求,环境温湿度对制丝加工过程质量有重要影响。为了保持制丝生产线上的烟丝水分和温度的稳定性,论文提出一种风幕隔离方法阻止烟丝输运过程中水分蒸发并维持温度稳定,主要研究风幕送风参数对制丝车间和制丝线温湿度影响,计算结果显示在制丝线上能够有效地形成均匀的风幕,且风幕未端风速大于0.5m/s,风幕的存在能够有效地保持烟丝水分蒸发和温度的稳定,保证烟丝的品质。

掘进工作面双附壁环形风幕除尘系统模拟及实验研究

为改善宝欣煤矿综掘工作面粉尘治理效果,以3209胶带巷为工程背景,综合运用工程类比、数值模拟、实验室实验等手段,进行双附壁环形风幕控尘技术设计及实验研究,结果表明:最佳控尘风幕的出风初速度为30 m/s,最佳附壁叶片角度为30°,通过搭建双附壁环形风幕控尘试验平台,全尘、呼尘的控尘效率均达到95%以上,验证了该控尘技术的有效性和可行性,为井下除尘提供了技术支持。

基于数值模拟的综采工作面新型机载风幕控尘技术研究

目前综采工作面机械化程度达到90%以上,产量的提高所带来的煤尘污染也随之加重,采煤机司机工作区域受污染尤为严重。因此,提出一种新型机载风幕控尘技术。通过数值模拟研究了应用风幕控尘技术前后的风流场和粉尘污染扩散变化情况。结果表明,应用风幕控尘技术后可在采煤机司机工作区域形成2条高速风幕,与人行道之间形成全断面清洁风室,实现了对滚筒截煤产尘的有效阻隔。现场实测表明,应用后采煤机司机工作区域的平均粉尘浓度为82.23 mg/m3,控尘效率可达83%。可为综采工作面粉尘防治工作提供参考,具有较高的推广价值。

实验废液抽吸柜滑移窗嵌入式移动风幕机设计与应用

该文在抽吸柜滑移窗上设计了一种嵌入式移动风幕机,以减小实验室废液抽吸过程中废液挥发产生的有害气体外泄对环境和工作人员造成的危害。该风幕机嵌入安装于滑移窗底部,可跟随滑移窗上下移动,产生可变量风幕。该文阐述了滑移窗嵌入式移动风幕机的工作原理,利用Fluent模拟仿真分析了多种工况下气流形成风幕的过程,并通过样机试制和试验验证了移动风幕屏障的可靠性和均匀性。移动风幕机能够有效阻隔抽吸柜内外的空气流动,防止有害气体外泄,确保废液抽吸全过程安全环保。

温室风幕式施药装置设计与试验

[目的]目前温室植保作业多采用背负式摆动作业方式,喷施过量与不足并存,不均匀现象严重,针对此问题研制了一种适应于温室环境的风幕式施药装置,实现气、雾场均匀分布。[方法]以风幕系统各出风口风速相等为设计目标,利用“静压复得”原理,完成了渐缩式导流管的设计,其最大截面直径为120 mm,最小截面直径为57.5 mm,出风口直径为35 mm,间距为0.2 m,数量为7个。通过气流场分布试验分析出口风速对气流场气流特性的影响,雾场试验检验喷雾均匀性。[结果]风幕式施药装置在800~1300 m^(3)·h^(-1)出风量的出口风速变异系数小于11%;有效作业区中心位置与出口风速间呈现线性关系,在20~32 m·s^(-1)出口风速的有效作业区的高度为0.224~0.368 m;有效作业区内雾量水平空间分布变异系数小于12%,与传统背负式摆动作业方式相比,雾滴覆盖率平均提高48.71%,层内雾滴分布变异系数平均减小39.42%,各层间变异系数小于13%。[结论]该风幕式施药装置气、雾场均匀性较好,为温室气流辅助施药装置设计提供了技术支撑。

综掘面圆角门型风幕控尘除尘设备参数优化

为降低综掘面粉尘浓度,改善工作面作业环境,以玉华矿2410综掘面为研究对象,建立了圆角门型风幕控尘除尘系统有限元模型,采用数值模拟和实验测试的方法分析了不同工况参数对风幕控尘除尘效果的影响。通过实验平台,验证了圆角门型风幕控尘除尘系统的有效性。

自由射流约束消杀风幕对不同粒径气溶胶的阻隔和净化效果研究

针对于医院问诊室要求对新冠病毒阻隔效果近100%的问题,研究了自由射流约束消杀风幕对不同粒径气溶胶粒子的阻隔和净化效果。结果表明,风幕100%隔离病菌气溶胶的时间大于其开始捕集净化所需的时间时,即可保证医生不被感染。此外,对比了患者在不同呼吸活动下产生病菌气溶胶的行为,表明风幕对患者呼吸、说话及咳嗽时产生的病菌气溶胶隔离和净化效果更好。

基于气固两相流的风幕控尘数值模拟

针对综掘面粉尘防治的问题,提出了用风幕控尘的粉尘治理方法,数值模拟方法研究了在风幕控制下粉尘逸散规律,风幕控尘的数学模型是在稀相气固两相流理论上建立的.在条缝宽度、射流出口风速不同情况下,运用CFD软件从三维角度模拟了风幕控尘现象,生成了有、无风幕时的粉尘颗粒图以及粉尘速度随时间变化曲线,并对不同风幕下的控尘效果进行了模拟对比和分析,得出了风幕射流装置起到了控尘作用且风幕射流速度越大,粉尘越易被集中抽走的结论.研究对掘进巷道粉尘的综合治理有很好的借鉴作用.

不同侧风和风幕风速对风幕式喷杆喷雾飘移的影响

侧风是喷杆式喷雾机雾滴飘移的主要因素之一。为了分析不同侧风和风幕风速对风幕式喷杆喷雾飘移的影响规律,设计了风幕式喷杆喷雾性能测试系统,通过防飘对比试验,确定最佳风幕气流作用方式,然后进行雾滴飘移试验,得到雾滴飘移率和飘移质量中心距。结果表明:风幕气流最佳作用方式为喷杆正上方;无风幕作用时,雾滴的飘移质量中心距随侧风风速的增加线性上升;同一侧风风速下,雾滴飘移率随风幕风速的增大呈先快速再平稳减小后略有回升的趋势,风幕风速最佳的防飘区间为5~20m/s,最佳防飘风幕风速为20m/s;在同一侧风风速下,雾滴的飘移质量中心距与风幕风速呈负相关关系,风幕辅助气流有效减小飘移率的同时,对雾滴在喷头下方的分布具有显著影响。该研究可为风幕式喷杆喷雾机作业参数优化和防飘移研究提供参考。

轴向压及径向旋流风幕的形成与隔尘仿真

为了提高掘进面的风幕隔尘效果并降低粉尘体积质量,设计轴向压风幕及径向旋流风幕形成与隔尘仿真实验,确定2种风幕的形成规律与隔尘规律.1)形成规律:压风量越大,越不利于2种风幕的形成,但对轴向压风幕的影响更大;压抽比越大,越利于形成轴向压风幕,对径向旋流风幕的影响相反.2)隔尘规律:压风量越大,2种风幕的隔尘效果越优;当压风量增至300m3/min后,轴向压风幕消失,该条件下,压风量越大,迎头粉尘向外运移能力越强;压抽比越小,2种风幕的隔尘效果越优,且径向旋流风幕的效果提高更大;当压抽比为0.75时,2种风幕的隔尘效果均已接近最优值.径向旋流风幕的形成受通风条件影响较小,隔尘效果也更优,更适用于掘进面现场隔尘.

煤峪口煤矿掘进工作面风幕控尘除尘系统研究

针对煤峪口煤矿喷雾水幕配合电除尘降尘系统存在的故障率高、安全隐患多、降尘除尘效果不明显等问题,利用高压风幕控尘与引射湿式降尘原理进行风幕控尘除尘系统设计研究。系统采用防爆空气压缩机为气源,利用“U”形窄缝射流腔以及内部导风叶,实现风幕控尘,再通过引射湿式降尘装置分离引射装置内高浓度粉尘。掘进工作面最佳降尘率达到94%,除尘效果明显,满足井下降尘需求。

综掘工作面门型风幕控尘除尘系统粉尘防治研究

针对综掘工作面粉尘防治问题,提出了利用风幕控尘结合压抽混合式通风除尘的门型风幕控尘除尘系统。通过理论分析计算确定各风幕参数之间的函数关系,根据玉华煤矿2410综掘工作面实际条件建立几何模型,应用Fluent软件对门型风幕控尘除尘系统的风流场和粉尘场进行仿真分析,并与现场实测数据进行对比分析。研究结果表明:门型风幕能有效地将粉尘控制在距工作面5 m范围内,同时配合除尘风机将含尘风流抽排过滤,风幕后方粉尘质量浓度明显降低,呼吸带粉尘平均质量浓度降至32.67 mg/m^(3),与原有压抽混合式通风除尘相比粉尘质量浓度降低了86%,显著提高了除尘效率,工作面环境得到明显改善。

风幕式静电喷杆喷雾喷头雾化与雾滴沉积性能试验

为了解决传统施药方式药液在植株中下冠层沉积量不足、雾滴粒径分布不均匀等问题,对常规喷杆喷雾扇形喷头设计了一种双平板感应式荷电装置,试验测量了该扇形静电喷头产生的雾滴荷质比、空间上的横向和纵向粒径分布并验证了在风幕和静电作用下雾滴的沉积性能。试验结果表明:荷质比随着静电电压的增大先增大后趋于稳定,随喷雾压力的增大而减小;静电作用能够减小雾滴粒径,并且使雾滴粒径横向分布更加均匀;随着喷头远离测量装置,纵向雾滴粒径逐渐增大;风幕作用能够改善雾滴在冠层中的沉积性能,相同条件下,有风幕时雾滴沉积分布的变异系数为0.645,与无风幕时的0.871降低了25.95%;静电作用能够改善雾滴在冠层中的沉积性能,在静电电压0和6 kV作用下,雾滴沉积分布的变异系数减小了50.2%;荷电条件下,随着喷雾压力的增大,雾滴的沉积分布均匀性反而会减小。该研究可为进一步研究新型喷头荷电装置及风幕式喷杆喷雾机的研发提供参考。

风幕式气力辅助静电喷雾沉积特性

针对传统农业施药过程中雾滴漂移量大和雾滴冠层穿透力不足的问题,以风幕式气力辅助喷雾系统为研究对象,采用称重平面沉积量方法,研究了风幕式气力辅助下荷电喷雾和非荷电喷雾在不同高度面上的沉积规律,以及不同风幕风速影响下荷电喷雾和非荷电喷雾的沉积特性,分析了风幕射流流场对喷雾液滴沉积分布的影响。研究表明:风幕式气力辅助有效减少了液滴的横向扩散,使喷雾沉积集中在靠近喷雾中心的狭窄区域,有效抑制雾滴漂移;风幕流场加强喷雾流场的扰动,使非荷电喷雾和荷电喷雾沿喷杆轴向沉积都更加均匀。气体射流增加了液滴的动量,射流速度越大风幕对喷雾沉积分布影响越大。

风幕式喷杆喷雾机玉米田间施药试验

针对常规喷雾方式农药利用率低、流失严重的问题,开展风幕式气流辅助喷雾技术研究。通过3WQ-3000型牵引式风幕喷杆喷雾机在玉米小喇叭口期进行的田间试验,确定施药作业中常用的4种型号(ST110-02、ST110-04、ST110-05、ST110-06)扇形雾喷头在0.4 MPa喷雾压力下,进行风幕对农药利用率、雾滴覆盖率和流失率的影响试验。试验结果表明,雾滴在玉米冠层上部的沉积量较大、下部较小;风幕能够增强雾滴的穿透性,增加喷雾药液的沉积量,使雾滴在植株各冠层的沉积分布更加均匀;风幕辅助气流对体积中径小雾滴影响明显,ST110-02喷头在使用风幕时比没有使用风幕农药利用率提高了83%;ST110-06号喷头在有风幕时农药利用率为41.93%,为各试验工况最高;使用风幕时农药在地面流失率比无风幕有所增加,ST110-02号喷头在未使用风幕时药液在地面的流失率为13.05%,是各试验工况最小值;与三轮车载式喷杆喷雾机相比,风幕式喷雾机施药雾滴覆盖率和穿透性明显升高,农药利用率平均提高了144.17%,雾滴在地面的流失率平均降低了14.46%。

风幕式喷杆喷雾雾滴粒径与速度分布试验

为了研究风幕出口风速和风幕出风口与喷口的水平距离对雾滴粒径和雾滴速度分布的影响,运用PDPA测试系统对不同条件下的风幕式喷杆喷雾气液两相流场进行了测试,对雾滴粒径、速度分布的测量结果进行了分析和讨论。结果表明:雾滴在气流场的作用下,随着风幕风速的逐步变大,雾滴的粒径变小且分布均匀,有效地增大了雾滴的沉积、减小了飘移。风幕出风口与喷口水平距离越近时,雾滴的穿透性能越好,向后飘移的趋势越弱。

风幕对冷藏车性能影响的仿真分析和试验研究

通过CFD仿真分析了风幕在开门时对冷藏车保温性能的影响,并对一种新开发的带外吸风方式风幕机的冷藏车的性能进行了测试,测试结果表明:在冷藏车门处设置风幕机可以减小冷藏车卸货过程中由于开门造成的能量损失,与不设置风幕机的冷藏车相比,可明显降低冷藏箱内平均温度的上升速率。

压抽比及风幕发生器位置对机掘工作面阻尘效果的影响

为了掌握压抽比β、风幕发生器与工作面距离L_w对风幕阻尘效果的影响规律,利用Fluent软件数值模拟了β及L_w不同耦合方式下的风流场及粉尘流场运移情况。结果表明,随着β降低、L_w增大,风幕发生器形成的径向旋流风幕逐步转变为轴向阻尘风幕,β越大、L_w越大,径向旋流风幕的阻尘能力越弱,粉尘的扩散距离Ld随之增大;β越小、L_w越大,形成的轴向阻尘风幕越稳定,Ld随之降低,且轴向阻尘风幕阻尘能力优于径向旋流风幕。根据数值模拟结果,结合生产实际,确定β为0.75、L_w为20 m是风幕阻尘的最佳通风参数设置,将该参数在回坡底煤矿东五采区胶带巷进行了工程应用,实测风速方向及大小与数值模拟结果相对误差较小,说明数值模拟结果较为准确,工作面内形成了厚约3 m的轴向阻尘风幕,现场高浓度粉尘被阻控在距工作面6 m以内、掘进司机前部巷道空间范围内,阻尘效果明显。

综掘面风幕集尘除尘系统的参数优化与数值模拟

针对目前井下综掘面粉尘治理难的问题,研制了一种新型风幕集尘除尘系统。其中风幕风机的风速、除尘风筒的结构尺寸及出口压力是影响整个系统集尘除尘效果的决定性因素。为使风幕集尘除尘系统的防治粉尘效果达到最优,通过计算流体力学FLUENT软件,分析风幕风机风速、除尘风筒直径及出口压力改变的条件下风机的表面空气流线以及粉尘颗粒轨迹。得到风机风速、除尘风筒的直径及出口压力对整个系统集尘除尘效果影响的规律。结果表明:单方面增加风幕风机的风速或出口压力时,系统的集尘除尘效果在一定范围内可以变好,但是超过一定范围之后,风速的增加或者出口压力的增大反而使系统集尘除尘效果变差;在其他条件不变的情况下,除尘风筒直径越大系统集尘除尘效果越好。

卧式超市陈列柜风幕系统数值分析

超市中开式陈列柜风幕的卷吸作用是陈列柜热负荷的主要来源。良好的风幕系统可以提高冷空气的利用率，达到减少热负荷，节约能源的目的。本文采用有限元法，以某型卧式超市陈列柜为研究对象，对陈列柜风幕形成的机理和影响参数进行了分析，并用实验结果验证了理论模型。