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加急見(jiàn)刊

突擴(kuò)巷道模型內(nèi)流場(chǎng)的PIV實(shí)驗(yàn)

李雪冰; 劉劍; 王海東; 胡洋 華北科技學(xué)院安全工程學(xué)院; 北京東燕郊065201; 遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院; 遼寧阜新123000; 礦山熱動(dòng)力災(zāi)害與防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 遼寧阜新123000

摘要：為改善實(shí)驗(yàn)方法,推進(jìn)礦井通風(fēng)基礎(chǔ)理論研究,將粒子圖像測(cè)速技術(shù)（PIV）引入礦井通風(fēng)研究領(lǐng)域。介紹了PIV的工作原理、系統(tǒng)組成和示蹤粒子的選取原則。以粒徑為0. 2～2μm的光擴(kuò)散劑做示蹤粒子測(cè)試了巷道突擴(kuò)模型內(nèi)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,井巷風(fēng)流遇斷面突擴(kuò)后會(huì)產(chǎn)生大范圍的回流,同時(shí)在主流與回流區(qū)之間會(huì)產(chǎn)生小尺度的二次渦系,即回流區(qū)為多渦并存的情況,主流與各尺度渦間產(chǎn)生激烈的能量交換造成能量損失;二次渦系形成的區(qū)域風(fēng)流極度紊亂,影響風(fēng)速測(cè)試;整個(gè)回流區(qū)明顯低于主流流速,有毒有害氣體和粉塵可長(zhǎng)期滯留在渦旋內(nèi)形成安全隱患。實(shí)驗(yàn)表明,與傳統(tǒng)的單點(diǎn)接觸式測(cè)量方法相比,PIV可以獲得更多的湍流流動(dòng)細(xì)節(jié),有助于人們更加深入的認(rèn)識(shí)井巷內(nèi)氣體流動(dòng)的本質(zhì)。

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