防风网结构优化数值模拟及粉尘颗粒运动轨迹研究

发布时间：2024-04-21 09:00

　　目前,港口码头堆场上粉尘污染逐渐成为了不可忽视的问题。防风网是近来国内外普遍采用的防风抑尘措施,对于堆场的扬尘污染有着良好的防护效果。针对常规的直立式防风网的研究已有了一定成果,本文研究一种新型的导流板式防风网,将直立式防风网上部网板的一部分进行折起,形成导流板,提高防风网的防风抑尘效果。利用FLUENT对防风网流场进行数值模拟,首先对20%⁴0%开孔率的直立式防风网后堆垛表面的风速、湍流强度、剪切应力等进行了分析对比,得出最优开孔率为25%。之后,对各开孔率下9种不同形式的导流板式防风网进行数值模拟,通过对比防风网后堆垛表面的风速、湍流强度等,得到各个开孔率下的最优导流板式防风网。通过方案比选,最终得到25%开孔率下30L型导流板式防风网为最优方案。最后,应用离散相模型中的双向耦合随机轨道模型,对防风网后堆垛表面粉尘颗粒的运动轨迹进行了模拟。通过分析颗粒扩散的整体形态和单个颗粒的典型运动轨迹,以及对颗粒逃逸率的计算,得出了导流板式防风网在抑尘方面的优化效果。

【文章页数】：111 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1堆场上的防风网防风网主要通过改变网后流场风速以及湍流强度来起到挡风、抑尘的作用[2]

随着我国经济的发展，港口承担着大量的散货物料的装卸、运输以及储存在带来巨大的经济利益的同时，其堆场的粉尘污染也逐渐成为了不可忽视的问题特别是一些煤炭码头、矿石码头等，其堆料会随风形成扬尘，并随着大气扩散对港口堆场周围的环境造成严重的污染。针对堆场的扬尘污染，目前国内外主要采取的措....

图2-1计算区域(单位：mm)

天津大学硕士学位论文2ikC(2-5)式中，模型常数分别为：C1ε=1.44，C2ε=1.92，Cμ=0.09，σk=1，σε=1.3。2.2几何模型防风网采用三维建模。计算区域尺寸为6000×200×1000mm，防风网位于距入口1000mm处，高度....

图2-2防风网板(单位：mm)

计算区域尺寸为6000×200×100，高度H为250mm，宽200mm。网孔部分采8mm。防风网后物料堆垛底长600mm，宽600m高度为200mm，网堆距为250mm。整体计算。图2-1计算区域(单位：mm)

图2-3计算区域划分

由于本次防风网建模采用直接开孔形式，不同于直接采用Porous-Jump边界条件，需要对网孔进行网格划分。由于防风网网孔的尺寸较小（R=8mm），而整个计算区域的长度达到了6000mm，网格划分难度较大。故将整个计算区域分成7个部分。防风网前后区域属于网格加密区，利用建模....

本文编号：3960681