基于冰输冷降温系统的研究与应用

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1、分类号：TD727密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文冰输冷降温系统的研究与应用张灿申请学位级别：硕士学位专业名称：岩土工程指导教师姓名：陈平职称：教授山东科技大学二零零六年五月论文题目：冰输冷降温系统的研究与应用作者姓名：张灿入学时间：2003年9月专业名称：岩土工程研究方向：城市与矿山地下工程指导教师：陈平职称：教授论文提交日期：2006年5月论文答辩日期：2006年6月授予学位日期：STUDYANDAPPLICATIONOFCOOLINGSYSTEMWITHICEDELIVERINGCOLDQUANTITYFORDEEPMINEADissertat

2、ionsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyZhangCanSupervisor:ProfessorChenPingCollegeofCivilEngineeringandArchitecture声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：

3、AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:D

4、ate:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要随着我国煤矿开采深度的增加和采掘机械化水平的提高，高温矿井的数量日益增加，热害程度也日趋严重，矿井高温热害已成为制约矿井生产发展的重大课题。冰输冷降温系统是近年发展起来的一种矿井降温新技术。本文针对冰输冷降温系统的各个环节进行了较为系统的研究。分析了矿井热、湿负荷的构成，确定了热、湿计算方法，给出了采煤工作面需冷量和载冷剂在管道中的冷损失的计算公式，并分析了采面冷量的构成、热源散热量和风流吸热量的关系、冷量与风量间的关系等。对冰的制取方式、冰水两相流压降、冰融解的影响因素进行了深入的研究。通过实验分析了冰水两相流在垂直和水平

5、管道流动时的压降特性；建立了冰融解的三维分析模型，采用欧拉向后差分法，利用ANSYS数值模拟软件对冰水相变传热进行了数值模拟分析，得出冰粒大小与融解时间两者的关系曲线。对不同含冰率、不同流量以及不同融冰池高度进行模拟分析，得出融冰池出口水温的相关制约因素。引入了“最大允许冷损失下保冷层厚度”的计算方法。最后通过工程实例，将冰输冷降温系统与地面集中降温系统进行比较，给出了冰输冷降温系统的技术经济评价指标。关键词：风温预测工作面需冷量制冰输冰融冰技术经济分析山东科技大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofexploita

6、tionpercentandmineralmechanizationlevel,numericalmeasureofhightemperaturemineisincreasinglyaugment.Damagingdegreewithhyperthermiaisbecomingmoreandmoresevere.Endangermentcausingbyhyperthermiahasbeenbottleneckproblemwhichhasconditionedprogressofcoalproduction.Coolingtechnologyusingiceto

7、deliveringcoldquantityhasbeenprogressingasonenewmethodinrecentyears.Thisdissertationsystematicallyresearchesintocoolingtechnologyusingicetodeliveringcoldquantity.Analysescompositionofthermalandhumidityload,determinecalculationmeansofload.Deducesrequiredcoldquantityonworkingfaceandrefr

8、igera