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基于Fluent的金属矿掘进巷道风流流场数值模拟研究
金属矿掘进巷道是一种常见的地下采矿和交通工程。在巷道内部，由于采矿过程中的爆破和机器设备的运转，会产生大量的尘土、废气等废弃物，导致巷道内空气流动状况复杂，有害气体浓度高，给工人的生产生活带来极大的影响。因此，为了减少矿工的劳动强度和提高工作效率，需要对巷道内的风流场进行数值模拟研究，以了解巷道内部气流的分布和流动情况，为后续的空气净化和通风设计提供依据。本文将基于Fluent软件对金属矿掘进巷道内的风流场进行数值模拟研究。
首先，进行巷道内的几何建模。巷道内部是一种密闭且复杂的空间，因此需要对其进行有限元建模，并给出几何边界和边界条件。在模型构建过程中，需要考虑到巷道内的交通和工程设施，如交通工具和机器设备。在数值模拟中，可以将这些设备看作是流体本身的源或汇，以及对流体本身所施加的边界条件。当然，这些设备因为其数量不会太多，我们可以将行为进行替代建模，从而大大简化巷道内部的边界条件设置和设备数量。
然后，进行巷道内流体力学建模。针对巷道内的空气流动，本研究选择采用一种基于计算流体力学的数值模拟方法。计算流体力学是一种重要的数值模拟分析方法，可以快速而准确地研究复杂流体动力学和传热过程，是目前应用最广泛的流体力学分析方法。本研究采用FluentCFD软件进行巷道内风流场数值模拟。
在进行数值模拟过程中，需要根据实际情况设定不同的物理模型、计算参数以及边界条件，以获取准确且可信的模拟结果。在本研究中，我们将会对巷道内的流动形式、速度场分布、压力场分布、流速以及湍流强度等重要参数进行分析和讨论。
最后，对数值模拟结果进行分析。基于Fluent软件对金属矿掘进巷道风流流场数值模拟的研究结果表明，巷道内存在着强烈的气流对流现象，巷道两侧的气流速度和压力场分布均存在显著差异。另外，由于巷道内的设备和交通工具导致局部气流强度较大，同时局部较大的阻力也会导致局部气流速度变化较大。
总结来看，本文对金属矿掘进巷道风流场的数值模拟研究有了一定的探讨，并针对实际巷道内的情况进行了一定的模拟和分析，为后续的空气净化和通风系统设计提供了参考依据，具有一定的理论意义和实用价值。但同时也需要注意，由于巷道内的气流分布受到众多因素影响，仅靠单一的数值模拟仍然难以获得精确的结果，因此未来需要进一步深入研究。