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防风抑尘网的无控粉尘抑尘方法及运移规律研究

发布时间:2018-09-10   浏览次数:

  当今环境日益恶化,而粉尘又是大气环境的主要污染源之一。开放式尘源产生的无控粉尘具有分散度高、受自然气候条件(温度、湿度、降雨量、风速等)影响大、不易控制等特点。此类粉尘在自然风流作用下易飞扬,会对周边环境产生极大的污染,有必要采取有效的抑尘方法进行控制,因此,研究无控粉尘抑尘方法及其运移规律显得尤为重要。 论文选定露天料场为研究对象,采用理论分析、数值模拟与实验相结合的研究办法,以防风抑尘网为抑尘方法进行课题研究。首先以气—固两相流理论为基础,对粉尘在大气中的受力、起尘机理和运动轨迹进行理论分析;在数值模拟阶段,根据实际大气情况模拟自然气流作用于露天料场料堆,分析对比采用防风抑尘网前后料堆周围流场变化及粉尘运移情况;最后在实验室中根据料场实际情况搭建实验平台,测试相关数据并进行分析,同时论证了数值模拟模型的可靠性。 论文研究得到的结果主要有: 1、分析数值模拟结果可知:防风抑尘网能有效降低风速,减小来流湍流动能,网后形成的空气动力阴影区范围大小直接影响抑尘效果的好坏;防风网高度对抑尘效果的影响表现为,当网高低于料堆高度时,会增强粉尘的扩散;当网高高于料堆高度时,抑尘效果随着网高的增加表现为先增强后减小。防风抑尘网的最佳抑尘高度为料堆高度的1-1.5倍;防风抑尘网在大风条件下作用效果较小风条件更为突出。 2、根据模拟所得粉尘运移情况可知:料堆表面的粉尘会在风力作用下变为扬尘,并随来流一起运动,在此过程中,一部分颗粒会慢慢沉降下来,而另一部分会以悬浮状态继续向下游方向运移。在未设置防风抑尘网时,粉尘颗粒会随流运动到距料堆1000m之外的范围;设置合理高度的防风抑尘网之后,粉尘颗粒的运动范围得到了有效控制,颗粒高浓度区基本上在料堆后(顺流方向)2—3倍网高范围内。料堆之间的涡流会将粉尘卷入,程度视涡流程度的强弱,范围仅限料堆之间,不会对后续扩散产生太大影响。 3、通过实验观测可知:在来流方向料堆前方设置防风抑尘网,料场中的风速衰减非常明显,风速降幅最大达到90%;通过抑尘效率实验,肯定了防风抑尘网的抑尘效果,而防风抑尘网与喷淋相结合的方法可以获得更高的抑尘效率;通过模拟结果与实验结果对比分析,证明了论文中所构建的数值模拟模型可靠性良好。

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