密集焊接作業(yè)電焊煙塵擴(kuò)散特性與控制數(shù)值模擬.pdf

1、密集焊接作業(yè)具有焊接工位多，焊接工件大，焊接煙塵量大，焊接煙塵粒徑小，焊接工位的多變性，使得焊接煙塵捕捉困難等特點(diǎn)。但焊接是不可缺少的機(jī)械工藝，電焊煙塵是焊接作業(yè)中最常見的職業(yè)危害因素。電焊煙塵屬于“高危粉塵”，這些粉塵產(chǎn)生后將長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空中難以消散，人體一旦吸入后便無(wú)法排出，長(zhǎng)期在此環(huán)境下從事電焊操作者便非常容易患上塵肺類職業(yè)病。因此研究焊接煙塵擴(kuò)散規(guī)律及其影響因素就顯得十分必要，對(duì)預(yù)防和控制職業(yè)病的發(fā)生具有十分重要的意義。

2、　　本文依據(jù)某密集焊接作業(yè)電焊煙塵擴(kuò)散的實(shí)際情況，運(yùn)用GAMBIT建立與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相符的幾何分析模型，選擇非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分方法進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用流體力學(xué)軟件FLUENT以流體力學(xué)為基礎(chǔ)建立守恒方程組,選擇Realizable k-?模型,采用SIMPLEC壓力速度耦合方式對(duì)電焊煙塵的擴(kuò)散及濃度分布進(jìn)行數(shù)值模擬研究。數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比證明了所選模型和和邊界參數(shù)的選擇的合理性。
　　模擬分析電焊煙塵的擴(kuò)散得到了在無(wú)風(fēng)條件下電焊煙

3、塵的擴(kuò)散規(guī)律和發(fā)塵源間距不同、自然風(fēng)流大小不同以及排煙裝置位置不同對(duì)電焊煙塵擴(kuò)散的影響。研究結(jié)果表明：在無(wú)風(fēng)條件下電焊煙塵的擴(kuò)散在水平方向是向四周均勻的擴(kuò)散的,垂直方向的擴(kuò)散范圍和濃度都大于其在水平方向的擴(kuò)散；高度小于2m時(shí)濃度隨著高度變化趨勢(shì)較大，尤其是高度小于1m時(shí)，隨著高度的增加濃度急劇下降，高度高于2m時(shí)濃度變化趨勢(shì)較??；發(fā)塵源間距的增大會(huì)使距發(fā)塵源相同位置處的電焊煙塵濃度降低，發(fā)塵源間距的增大會(huì)使車間底部的濃度降低大于車間頂部

4、濃度的降低；風(fēng)流可以使車間內(nèi)電焊煙塵的濃度降低，靠近進(jìn)風(fēng)口一側(cè)的煙塵濃度較低，遠(yuǎn)離進(jìn)風(fēng)口的一側(cè)的煙塵濃度較高，風(fēng)速大小的改變?cè)跈M向截面Z=1m至Z=2.2m截面電焊煙塵濃度降低越多，在距發(fā)塵源較近的截面濃度降低的越多，距發(fā)塵源越遠(yuǎn)的截面濃度降低的越小；排煙裝置距離發(fā)塵源越近，電焊煙塵到達(dá)排煙裝置內(nèi)的時(shí)間越短且電焊煙塵的運(yùn)行速度越大，排煙裝置放置的理想位置是距離發(fā)塵源側(cè)邊約30厘米處。
　　本研究為電焊車間合理布焊接作業(yè)點(diǎn)與風(fēng)流組織