基于FLUENT的掘进工作面压入式通风数值模拟.docx

基于FLUENT的掘进工作面压入式通风数值模拟
随着煤矿安全生产的逐步提高和理念的转变，煤矿通风系统的设计也越来越受到重视。作为煤矿通风的重要组成部分，掘进工作面通风在煤矿生产中起着至关重要的作用。现代煤矿生产中，数值模拟技术得到了广泛应用，可以对掘进工作面通风进行数值模拟，以达到优化设计的目的。本文将介绍基于FLUENT的掘进工作面压入式通风数值模拟。
一、掘进工作面压入式通风
掘进工作面压入式通风是指在掘进工作面前沿区域设立压差风门，将新风和废气进行有效隔离，并通过设备将新风压入工作面，使新鲜空气向废气流动，以实现掘进工作面的通风排风。这种通风方式具有以下优点：
1.工作面通风风量大，可提高煤炭采出率。
2.减小工作面的爆炸和瓦斯事故发生的概率。
3.保证作业人员的安全与舒适。
4.提高工作环境，降低采煤对周围自然环境的影响。
二、掘进工作面压入式通风数值模拟
数值模拟技术可以帮助优化掘进工作面的通风系统，提高通风效果，从而提高生产效率和安全水平。掘进工作面压力式通风的数值模拟主要包括以下内容：
1.建立数值模型
建立数值模型是模拟过程中最基础的一步。在建立数值模型时需要考虑不同的工艺参数，如掘进工作面截面、通风风量、风道长度、风道直径、压差风门的大小等。将这些参数输入到建模软件中，以建立数值模型。
2.网格划分
建模完成后，需要进行网格划分。通过网格划分将模型体系划分为小块，由此构建网格，以进行计算机仿真，定量的求解矩阵。
3.设定边界条件
设定边界条件是数值模拟中重要的一步，它能够影响计算结果。边界条件包括压差风门位置、通风风量、风道截面积等。
4.进行计算
进行计算时，需要对模拟过程进行初始设置，包括设置水平面上掘进工作面的截面形状、工作面进尺速度、新风量、废气量、压差风门的位置和尺寸等。
5.分析计算结果
分析计算结果时，可以针对不同参数进行模拟对比，考虑影响通风效果的因素，如湍流强度、湍流速度、风速分布等。
三、结论
数值模拟技术具有精确、可靠、高效等优势，并逐渐成为衡量通风方案设计的必要手段。本文介绍了基于FLUENT的掘进工作面压入式通风数值模拟方法，可以为解决掘进工作面通风问题提供重要支持。通过数值模拟，可以预测不同通风系统的通风效果，为优化设计和合理规划提供科学依据，从而提高矿井安全生产水平和生产效益。