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采煤机工作机构喷雾系统研究（硕士学位论文），共79页。
摘 要
采煤机工作面粉尘污染问题十分严重，大量粉尘的产生不仅对煤矿工人的健康造成了极大威胁，同时也使煤矿的安全开采面临严峻的考验。如何提高采煤机喷雾系统性能，改善工作面作业环境，已成为目前急需解决的问题。
本文依据喷雾除尘机理，分析了影响喷雾效果的主要因素，并以某型采煤机为依托，根据实测数据，利用 Pro/Engineer 与 GAMBIT 联合建立了采煤机工作面模型，通过流体动力学仿真软件 FLUENT 对采煤机外喷雾情况进行了数值模拟，通过改变喷雾参数条件，得出了参数变化对喷雾效果的影响规律。同时，为从根源上提高采煤机喷雾系统的降尘效率，建立了实际采煤机喷嘴内流场模型，通过仿真得出提高喷雾压力是改善雾化效果的有效手段，对喷嘴口径及旋流芯中心孔直径分别为 1.0mm、1.2mm、1.5mm 和 2.0mm 的喷嘴进行
了对比分析，得出喷嘴口径为 1.5mm、旋流芯中心孔直径为 1.2mm 的喷嘴雾化效果最佳。
本文运用数值模拟的手段，直观的反应出不同喷雾参数条件下外喷雾的效果及喷嘴内部流体的变化，便于调整喷雾参数及喷嘴结构来提高喷雾系统的降尘效率，对采煤机喷雾系统的优化设计具有一定的参考价值。
关键词：采煤机；外喷雾；喷嘴结构；数值模拟；雾化效果

目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪论 1
11 采煤机工作机构喷雾系统国内外研究现状1
12 煤矿粉尘控制技术的研究现状2
13 论文研究的意义 4
14 论文研究的主要内容 4
2 采煤机喷雾降尘的理论研究 6
21 雾化液体的碎裂过程 6
211 雾化液滴的碎裂 6
212 圆射流的碎裂 7
213 液膜的碎裂 9
22 喷雾降尘机理10
221 喷雾降尘的物理过程 10
222 粉尘颗粒绕雾滴的运动分析 11
223 粉尘颗粒在雾滴附近的运动 12
23 雾化机理下的降尘效率14
24 喷雾降尘效果的影响因素 17
25 本章小结 23
3 采煤机工作机构外喷雾数值模拟 24
31 综采工作面简介 24
32 采煤机喷雾降尘系统 25
321 粉尘来源 25
322 喷雾系统 26
33 FLUENT 软件简介 26
34 连续相-离散相数学模型及耦合求解过程27
341 连续相数学模型 28
342 离散相数学模型 29
343 连续相-离散相耦合求解过程 30
35 三维模型的建立与网格划分 30
351 模型的建立 30
352 网格划分 32
36 边界条件及离散相喷射源的设定33
361 边界条件的设定 33
362 离散相喷射源的设定 34
37 外流场数值模拟结果分析 35
371 不同喷雾参数条件对雾粒直径的影响 37
372 不同喷雾参数条件对雾滴速度的影响 40
373 不同喷雾参数条件对雾化浓度的影响 42
38 本章小结 45
4 采煤机工作机构喷雾系统喷嘴内流场数值模拟 46
41 不同雾化方式的喷嘴 46
42 喷嘴结构对雾化效果的研究 47
43 喷嘴内流场模型建立及网格划分49
44 喷嘴内流场数值模拟 50
45 内流场数值模拟结果分析 53
451 不同喷嘴口径比较 53
452 不同中心孔直径比较 56
453 不同喷雾压力比较 60
46 本章小结 62
5 结论与展望 63
51 结论63
52 展望64
参 考 文 献 65
作 者 简 历 67
学位论文原创性声明 68
学位论文数据集 69