杜春涛,张进治,王若宾

(1.北方工业大学计算机及网络管理中心,北京 100144;2.北方工业大学 理学院,北京 100144;3.中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院,北京 100083)

矿井回风换热器换热性能影响因素的仿真及实验研究

杜春涛1,3,张进治2,王若宾1

(1.北方工业大学计算机及网络管理中心,北京 100144;2.北方工业大学 理学院,北京 100144;3.中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院,北京 100083)

为研究制热/制冷、逆喷/顺喷、液滴平均直径3个因素对矿井回风换热器换热性能的影响规律,利用CFD仿真软件FLUENT对矿井回风/液滴两相流进行了3D仿真。根据边界条件不同,共仿真了制热和制冷、逆喷和顺喷、液滴平均直径分别为0.10,0.15和0.20 cm等12种工况,得出了各种工况下液滴温度变化情况,并利用工程实践运行结果和实验对部分仿真结果进行了验证。结果表明:制冷、顺喷、小液滴工况下获得的液滴温度变化大于制热、逆喷、大液滴工况下获得的液滴温差,从而说明制冷、顺喷、小液滴3种工况下回风换热器的换热性能更好。

矿井回风换热器;换热性能;制热/制冷;逆喷/顺喷;液滴平均直径

建设低碳生态矿山[1]是近几年提出的一个新概念。低碳是指低碳排放、低碳运行及节能;生态矿山建设是指煤矿“三废”减排,追求零排放目标,并把“三废”当作资源加以开发利用,建立一种“高碳产品生产,低碳排放、生产与运行,绿色及生态开采”煤矿建设模式[2]。矿井回风温度常年保持在 20～30℃[3],而且风量巨大,冬季可以提取其中的热能用于制热,夏季可以提取其中的冷能用于制冷。……