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《基于移动参考框架的矿内运输工具活塞风数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第32卷第8期煤炭学报Vol.32No.82007年8月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYAug.2007文章编号:0253-9993(2007)08-0838-04基于移动参考框架的矿内运输工具活塞风数值模拟1,22王从陆,吴超(11湖南科技大学能源与安全工程学院,湖南湘潭411201;21中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083)摘要:提出了采用基于移动参考框架的k-ε湍流模型对矿内运输巷道内的气流组织进行数值模拟.通过计算流体力学(CFD)应用软件Gambit和Fluent等,模拟矿内运输工具运动方向与风流方向一致
2、情况下的巷道内空气流场的空间矢量分布情况.数值模拟结果表明:巷道内风流组织形式复杂,各个区域流速差别较大,与各参数选择有密切关系.关键词:矿井通风;活塞风;数值模拟;稳定性中图分类号:TD721文献标识码:ANumericalsimulationofpistonwindduetomineconveyancebasedonmotionreferenceframe1,22WANGCong2lu,WUChao(11CollegeofEnergyandSafetyEngineering,HunanUniversityofScienceandTechno
3、logy,Xiangtan411201,China;21SchoolofResourcesandSafetyEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:Thenumericalsimulationofaircurrentorganizationintransportlanewaybyk-εturbulencemodelbasedonthemotionreferenceframewasproposed.Thespatialvectordistributedsit
4、uationoflanewayairflowfield,whenthemovementdirectionofaircurrentandmineconveyancewasconsistent,wassimulatedbyComputationalFluidDynamics(CFD)applicationsoftwaresuchasGambitandFluent.Thenumericalsimulationresultsshowthattheformofaircurrentorganizationiscomplex;theaircurrentspe
5、eddifferenceofeachregionisbig;theconcreteformofvectordistributedhasthecloserelationwithvariousparameterschoice.Keywords:mineventilation;pistonwind;numericalsimulation;stability[1]随着开采深度的增加,通风线路的增长,对矿井通风系统的稳定性提出了更高的要求.同时,随着矿山机械化程度和矿井生产能力的提高,设备段面增大,运行速度提升,使矿井活塞风问题变得突出.[2～4]在公路
6、、铁路隧道,地铁空调等工程中对活塞风的研究较多,而在矿井通风领域中研究不很深入.基于数学模型矿井活塞风研究可以描述各参量之间的关系,但无法准确地提供各区域的速度、压力等场的分布,也不能可视化流场.然而,矿井活塞风的压力场、速度场分布情况对于研究矿井活塞风形成原因、作[5～9]用机制有着极为重要的意义.在矿井通风方面,有关学者做了大量有益的尝试,取得了不少成果.鉴于此,可以采用数值计算,确定各种不同条件下的活塞风大小,为全面研究矿井通风系统稳定性创造条件.因此本文选定运输工具运动时运输巷道内矿内大气湍流流动这样一个复杂的三维流动体系作为模拟对象,
7、通过适当简化,用计算流体力学(CFD)前处理软件Gambit建立计算模型,用Fluent612116对其速收稿日期:2006-09-29责任编辑:毕永华基金项目:湖南省教育厅资助科研项目(06C312)作者简介:王从陆(1972-),男,江西万年人,讲师.Tel:0733-8290181-8019,E-mail:clu_wang@yahoo1com1cn第8期王从陆等:基于移动参考框架的矿内运输工具活塞风数值模拟839度场进行模拟,探讨矿内运输工具运动所形成活塞风的机理及空间特征.1主控制方程在确定主控制方程前,根据巷道运输工具产生的活塞风的实
8、际情况,假设:①通风气流可视为不可压缩流体,忽略由流体黏性力做功所引起的耗散热,同时假定壁面绝热、等温通风;②流体的紊流黏性具有各向同性,紊流黏性系数
