當(dāng)今環(huán)境日益惡化,而粉塵又是大氣環(huán)境的主要污染源之一。開(kāi)放式塵源產(chǎn)生的無(wú)控粉塵具有分散度高、受自然氣候條件(溫度、濕度、降雨量、風(fēng)速等)影響大、不易控制等特點(diǎn)。此類(lèi)粉塵在自然風(fēng)流作用下易飛揚(yáng),會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生極大的污染,有必要采取有效的抑塵方法進(jìn)行控制,因此,研究無(wú)控粉塵抑塵方法及其運(yùn)移規(guī)律顯得尤為重要。 論文選定露天料場(chǎng)為研究對(duì)象,采用理論分析、數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究辦法,以防風(fēng)抑塵網(wǎng)為抑塵方法進(jìn)行課題研究。首先以氣—固兩相流理論為基礎(chǔ),對(duì)粉塵在大氣中的受力、起塵機(jī)理和運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行理論分析;在數(shù)值模擬階段,根據(jù)實(shí)際大氣情況模擬自然氣流作用于露天料場(chǎng)料堆,分析對(duì)比采用防風(fēng)抑塵網(wǎng)前后料堆周?chē)鲌?chǎng)變化及粉塵運(yùn)移情況;最后在實(shí)驗(yàn)室中根據(jù)料場(chǎng)實(shí)際情況搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),測(cè)試相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析,同時(shí)論證了數(shù)值模擬模型的可靠性。 論文研究得到的結(jié)果主要有: 1、分析數(shù)值模擬結(jié)果可知:防風(fēng)抑塵網(wǎng)能有效降低風(fēng)速,減小來(lái)流湍流動(dòng)能,網(wǎng)后形成的空氣動(dòng)力陰影區(qū)范圍大小直接影響抑塵效果的好壞;防風(fēng)網(wǎng)高度對(duì)抑塵效果的影響表現(xiàn)為,當(dāng)網(wǎng)高低于料堆高度時(shí),會(huì)增強(qiáng)粉塵的擴(kuò)散;當(dāng)網(wǎng)高高于料堆高度時(shí),抑塵效果隨著網(wǎng)高的增加表現(xiàn)為先增強(qiáng)后減小。防風(fēng)抑塵網(wǎng)的最佳抑塵高度為料堆高度的1-1.5倍;防風(fēng)抑塵網(wǎng)在大風(fēng)條件下作用效果較小風(fēng)條件更為突出。 2、根據(jù)模擬所得粉塵運(yùn)移情況可知:料堆表面的粉塵會(huì)在風(fēng)力作用下變?yōu)閾P(yáng)塵,并隨來(lái)流一起運(yùn)動(dòng),在此過(guò)程中,一部分顆粒會(huì)慢慢沉降下來(lái),而另一部分會(huì)以懸浮狀態(tài)繼續(xù)向下游方向運(yùn)移。在未設(shè)置防風(fēng)抑塵網(wǎng)時(shí),粉塵顆粒會(huì)隨流運(yùn)動(dòng)到距料堆1000m之外的范圍;設(shè)置合理高度的防風(fēng)抑塵網(wǎng)之后,粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)范圍得到了有效控制,顆粒高濃度區(qū)基本上在料堆后(順流方向)2—3倍網(wǎng)高范圍內(nèi)。料堆之間的渦流會(huì)將粉塵卷入,程度視渦流程度的強(qiáng)弱,范圍僅限料堆之間,不會(huì)對(duì)后續(xù)擴(kuò)散產(chǎn)生太大影響。 3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)測(cè)可知:在來(lái)流方向料堆前方設(shè)置防風(fēng)抑塵網(wǎng),料場(chǎng)中的風(fēng)速衰減非常明顯,風(fēng)速降幅最大達(dá)到90%;通過(guò)抑塵效率實(shí)驗(yàn),肯定了防風(fēng)抑塵網(wǎng)的抑塵效果,而防風(fēng)抑塵網(wǎng)與噴淋相結(jié)合的方法可以獲得更高的抑塵效率;通過(guò)模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析,證明了論文中所構(gòu)建的數(shù)值模擬模型可靠性良好。