某鐵礦井下空壓機硐室降溫數(shù)值模擬及應用研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的不斷發(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)條件復雜的礦床開采。伴隨著開采深度的不斷增加，深井高溫熱害問題已成為制約采礦業(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，越來越多大型設備安裝在井下，井下機電設備硐室的高溫熱害尤為嚴重。高溫工作環(huán)境不僅易造成設備故障，而且嚴重威脅著工人的身心健康，制約著礦山經(jīng)濟效益的提高。研究井下機電硐室熱質(zhì)交換機理，采取有效的降溫技術(shù)措施具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2、>　　本文基于熱力學、流體力學和環(huán)境工程學等基礎學科，在分析空壓機硐室主要熱源及空壓機工作原理的基礎上，對空壓機硐室內(nèi)風流熱質(zhì)交換過程進行了理論分析，得到了傳熱微分方程及硐室內(nèi)風流溫度預測方程，從理論上分析了空壓機硐室內(nèi)的對流換熱過程。同時本文以某鐵礦井下空壓機硐室為研究對象，從質(zhì)量守恒、動量守恒和能量守恒等基本原理出發(fā)，建立其數(shù)學模型，依據(jù)現(xiàn)場實際，建立其物理模型。應用FLUENT軟件，對特定模型下的空壓機硐室內(nèi)對流換熱過程進行了數(shù)值

3、模擬，研究了不同入口風速、入口溫度條件下空壓機硐室內(nèi)風流流場、溫度場的基本變化規(guī)律。通過數(shù)值模擬與溫度、風速的現(xiàn)場測試，提出了利用風障調(diào)節(jié)硐室流場、安裝型號為 K-4-№12的風機增加風量及降低風流入口溫度等綜合技術(shù)措施對某鐵礦井下空壓機硐室進行了降溫。
　　研究結(jié)果表明：溫度場受流場分布的影響，硐室形狀突變及風流做繞流運動時易形成高溫渦流區(qū)；入口溫度在15~25℃時，其入口風速3~5 m/s為經(jīng)濟合理風速；當入口風速超過5 m/