突扩巷道模型内流场的PIV实验_中国煤炭行业知识服务平台

突扩巷道模型内流场的PIV实验

作者

李雪冰刘剑王海东胡洋
单位

华北科技学院安全工程学院矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁工程技术大学安全科学与工程学院
摘要

为改善实验方法,推进矿井通风基础理论研究,将粒子图像测速技术(PIV)引入矿井通风研究领域。介绍了PIV的工作原理、系统组成和示踪粒子的选取原则。以粒径为0. 2～2μm的光扩散剂做示踪粒子测试了巷道突扩模型内的流场结构。结果表明,井巷风流遇断面突扩后会产生大范围的回流,同时在主流与回流区之间会产生小尺度的二次涡系,即回流区为多涡并存的情况,主流与各尺度涡间产生激烈的能量交换造成能量损失;二次涡系形成的区域风流极度紊乱,影响风速测试;整个回流区明显低于主流流速,有毒有害气体和粉尘可长期滞留在涡旋内形成安全隐患。实验表明,与传统的单点接触式测量方法相比,PIV可以获得更多的湍流流动细节,有助于人们更加深入的认识井巷内气体流动的本质。
关键词

矿井通风突扩流场结构PIV示踪粒子
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