• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
抑尘液滴对煤表面动态润湿特征模拟评估方法研究
  • 44
  • 作者

    韩方伟彭莹莹张金宜赵月李建

  • 单位

    辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室

  • 摘要
    在煤体表面喷洒抑尘液是涉煤工业企业常用抑尘手段,而抑尘液滴撞击煤表面的润湿过程对抑尘效果具有重要意义。为研究抑尘液滴在煤表面动态润湿过程以及进一步评估液滴润湿性能,提出了液滴撞击煤表面过程中动态润湿指标,基于CLSVOF数值模拟法研究了液滴在煤表面动态润湿过程;利用无量纲润湿长度和无量纲润湿面积评价该过程中体现的润湿性能,并得出最大无量纲润湿长度与最大无量纲润湿面积相关理论表达,同时与表面张力的润湿性评估能力进行了比较。结果表明:CLSVOF方法能够较好的模拟液滴在煤表面的撞击以及动态润湿过程,可用来评估液滴对煤的动态润湿能力。液滴滴落在煤表面上,首先展铺为圆盘状,达到最大展铺时,圆盘边缘与中心存在速度差。当速度差较小时,液滴回缩汇聚成为一个液滴;当速度差较大时,液滴出现断裂行为,形成许多微小液滴。液滴粒径越大,断裂行为越早出现、现象越明显。一旦液滴在煤表面发生破裂,无量纲润湿长度与无量纲润湿面积并不是保持着一致性变化趋势,无量纲润湿面积评估能力更佳。液滴粒径相同时,撞击煤表面的We数越大,润湿能力越好;相同速度下增加粒径对液滴润湿能力影响较小。与表面张力相比,无量纲润湿长度和无量纲润湿面积具有更好的液滴润湿性评估能力,体现出在润湿剂评价、优选中的潜在应用价值。
  • 关键词

    液滴撞击动态润湿数值模拟润湿性评估CLSVOF

  • 文章目录
    1 液滴动态润湿过程中的特征参数
    2 数值模拟方法及验证
    2.1 数值模拟方法与参数设置
    2.2 网格无关性验证
    2.3 数值模拟方法验证
    3 结果和讨论
    3.1 液滴在煤表面动态润湿模拟结果分析
    3.2 动态润湿评估方法与能量转换
    3.2.1 动态润湿评估方法
    3.2.2 动态润湿过程中的能量转换
    3.3 动态润湿评估方法应用
    3.3.1 表面张力测试实验
    3.3.2 动态润湿评估方法应用效果分析
    4 结论
  • 引用格式
    韩方伟,彭莹莹,张金宜等.抑尘液滴对煤表面动态润湿特征模拟评估方法研究[J/OL].煤炭学报:1-11[2023-08-27].DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2023.0504.
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