梯形巷道平均风速分布特征的数值与实验研究_丁翠

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1、第12卷第1期中国安全生产科学技术Vol．12No．12016年1月JournalofSafetyScienceandTechnologyJan．2016文章编号:1673－193X(2016)－01－0028－05数字出版网址:http://www．cnki．net/kcms/detail/11．5335．TB．20151228．1507．006．html*梯形巷道平均风速分布特征的数值与实验研究丁翠(中国劳动关系学院安全工程系，北京100048)摘要:为实现矿井巷道内风量的准确监测，基于3D数值模型，对梯形截面巷道内平均风速的分布规律进行了数值分析，并通过实验研究对模拟结果进行对

2、比验证，同时在不同断面尺寸及不同通风风速条件下，数值分析了梯形巷道内紊流充分发展截面上平均风速点的分布特征。结果表明:平均风速分布呈现环状连续分布，数值结果与实验结果符合良好;梯形截面上平均风速点的分布与通风风速无关，仅与巷道截面特征和参数有关;得到了梯形截面平均风速分布曲线在巷道顶部的特征方程。关键词:梯形;紊流;通风;平均风速;分布特征中图分类号:X936文献标志码:Adoi:10．11731/j．issn．1673－193x．2016．01．005Numericalandexperimentalresearchondistributioncharacteristicsofave

3、ragewindspeedintrapezoidroadwayDINGCui(DepartmentofSafetyEngineering，ChinaInstituteofIndustrialRelations，Beijing100048，China)Abstract:Inordertorealizetheaccuratemonitoringofairvolumeinmineroadway，basedon3Dnumericalmodel，thenu-mericalanalysiswasconductedonthedistributioncharacteristicsofaveragew

4、indspeedintrapezoidsectionroadway，andthesimulationresultswerecomparedandverifiedthroughexperimentalresearch．Inaddition，thedistributioncharacteristicofaveragewindspeedpointsonthefullydevelopedturbulencesectionintrapezoidroadwaywereanalyzedbynumericalanalysisunderdifferentconditionsofsectionsizea

5、ndventilationspeed．Theresultsshowedthatthedistributionofaveragewindspeedpresentedacontinuouscirculardistribution，andthesimulationresultswereinaccordancewiththeexperimentalresults．Thedistributionofaveragewindspeedpointsontrapezoidsectionhadnorelationwiththeventilationspeed，butwasonlydecidedbythe

6、characteristicsandparametersofroadwaysection．Furthermore，thecharacteristicequationsondistributioncurveofaveragewindspeedfortrapezoidsectiononthetopofroadwaywereobtained．Keywords:trapezoid;turbulence;ventilation;averagewindspeed;distributioncharacteristics［3－5］了研究，但其相关的研究结果推广性较差。在截面0引言风速分布规律及平均风

7、速测量方法方面，相关学者采用矿井通风系统是井下非常重要的辅助系统，是矿井模拟与实验方法进行了定量分析，但未能够获得平均风安全生产的基本保障。准确地测量巷道的平均风速和［6－9］速与截面尺寸、形状之间的数学关系。在平均风速风量对于预防事故的发生和工人的生命健康具有非常［10］，相关学者获得了三心拱截面内平均分布规律方面重要的意义。风速分布的特征方程。然而巷道截面形状因矿井而异，近年来，随着我国“六大系统”建设项目的推进，通梯形亦是矿山行业常见的巷道形状。由此