资源说明:【基于CFD模拟的巷道风速监测值修正处理】是一项关于矿井通风安全的研究,主要探讨如何通过计算流体动力学(CFD)技术改进巷道风速监测的准确性。该研究由中国矿业大学安全工程学院的研究团队进行,旨在解决实际监测数据与巷道平均风速之间的差异问题。
在矿井通风系统中,风速传感器的布局和监测数据的准确性至关重要,因为它们直接影响到矿井的安全和通风效率。然而,由于巷道内的风流速度分布并不均匀,单纯依赖某一监测点的数据无法精确反映整个巷道的风量。因此,研究者利用CFD软件进行了三维数值模拟,模拟了不同形状(半圆拱锚喷、矩形锚网和梯形工字钢)巷道的风流场,同时考虑了有无布置胶带输送机的情况。
通过这些模拟,研究人员揭示了各种巷道中风流速度的分布特征,并分析了监测点风速与平均风速之间的关系。他们发现,监测点的风速数据需要经过修正才能转化为代表巷道平均风速的值。为此,他们确定了一种风速监测数据的修正系数,以提高风速传感器监测风量的准确性。
研究过程包括了建立巷道物理模型、网格划分、模拟假设条件和数学模型的设定。对于巷道模型,研究团队创建了6种不同的配置,包括三种类型的巷道结构和两种是否含有胶带输送机的情况。在网格划分中,使用了六面体网格,确保了计算的精确性。在模拟假设中,不考虑热交换和质量源,将流体视为粘性不可压缩流。
通过对CFD模拟结果的分析,研究者能够识别出风速传感器的理想悬挂位置,以及如何校正监测数据以匹配巷道的平均风速。这种方法克服了仅依赖人工测量修正的局限性,尤其是在有障碍物的巷道中,可以显著提高监测数据的可靠性,进而提升通风系统的安全性。
总结来说,这项研究通过CFD技术为矿井巷道风速监测提供了一种科学的修正方法,有助于优化风量监测,确保矿井通风系统的有效运行,减少由于监测误差可能导致的安全隐患。这一成果对于矿井行业的通风安全管理和技术进步具有重要意义。
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