避难硐室储冰降温装置布局研究

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1、避难百同室储冰降温装置布局研究刘鹏程壬瑜(屮煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400037)(南京航空航天大学航空宇航学院，南京，210016)摘要：分析了比较了避难嗣室常用降温方式；通过理论计算得出了在不考虑外部传热条件下避难嗣室人均热负荷为140W,并计算出了人体散热量与风速、人体辐射换热量与储冰柜远近的关系式。运用FLUENT软件仿真出了40人嗣室内不同布局条件下的风速和温度分布云图，通过3因子2水平L4(23)正交试验得出了影响风速和温度分布的因子主次，为避难嗣室储冰降温系统设计和布局提供了一定的参考。关键词：避难嗣室；温度；正

2、交试验；仿真；综合评分法TheStudyofIce-makingRefugeChamberDesignBasedonOrthogonalExperimentLIUPengchengWANGYu(ChinaCoalTechnologyandEngineeringGropChongqingResearchInstitute,Chongqing40037,China)(CollegeofAerospaceEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing21001

3、6,China)Abstract:Thecurrentrefugechambericestoragecoolingmethodwasanalyzed;andthenwithouttakingintoaccounttheexternalheattransferconditionsofrefugechamber,thermalloadperpersonHOWwasobtainedbytheoreticalcalculation.Whiletheformulaofrelationshipbetweenthebodyheatdissipatio

4、nandtheventilationquantity,storagefreezerdistanceisobtained・ByusingthesoftwareFLUENTwindspeedandtemperaturedistributionofrefugechamberof40personswithseatwerecalculated・Basedonthesimulationresultsfactorswhichhasprimaryinfluencewasgetthroughthe2Level3factorL4(23)orthogonal

5、experiment.rlhispaperprovidesreferencevalueforrefugechambericecoolingsystemdesignandinsidelayout.Keywords:Refugechamber;Temperature;Orthogonalexperiment;Simulation;Syntheticallyscoredmethod避难嗣室是一种用于矿井事故中为井下被困人员提供安全避险的设施⑴。由于避难酮室空间有限，并且待救人员有可能长时I'可处于待救状态，人体在待救过程中需散热以维持温度平衡

6、，嗣室内温度应保持在3(rc以下^,因此，在等待救援的过程中必须有降温系统对避难嗣室内空间进行降温。曹立波同建立了避难酮室的传热微分方程，对酮室岩体的传热进行了计算与对比，对避难确室的结构设计和制冷量确定提供了参考依据。何廷梅⑹利用FLUENT分析了避难嗣室内空气流速分布规律，得出了流场分布规律；张祖敬㈤推荐高温避难嗣室采用冰降温。上述文献对避难嗣室温度场的模拟起到了一定参考，但目前还没有针对冰柜数量以及在碉室内与座椅的相对位置的研究，储冰降温系统布局具有随意性。因此本文针对该问题进行了相应研究。1避难爾室降温方式比较基金项目:“十二五

7、”国家科技支撑计划项目(2012BAK04B09-03);中煤科工集团重庆研究院冇限公司诗年创新基金(290000314-07).作者简介：刘鹏程(1982.6-),男，四川自贡人，硕士，助理研究员，主要从事矿山安全工程等领域的科研工作。避难嗣室降温方式主耍有液态二氧化碳相变降温、压缩机储冰降温等方式。液态二氧化碳降温属于一次性投入，维护量相对较小，并且可以为净化提供动力，但占用空间大，对管路系统密封性要求高，加上储存温度不能高于31.TC,使用上得到一定限制2叫压缩机制冰储冷降温方式技术较为成熟、占用空间小、无有毒有害气体产生，安全性

8、较高、灾害环境下还可以作为备用饮用水，不受高温环境的影响，因此在避难嗣室降温屮得到了较广泛应用12'3*8-1，10本文即对采用制冰储冷降温方式的避难碉室进行研究。冃前避难爾室降温系统布局整体来说具有随意性