礦用救生艙CO2分布規(guī)律及凈化研究.pdf

1、長期以來,人們對二氧化碳的凈化方法進行了大量研究,而對救生艙內(nèi)CO2濃度分布研究較少。在此,本課題運用Airpak軟件對礦用救生艙內(nèi)CO2的濃度分布進行模擬,在考慮人體散熱對流場影響的基礎(chǔ)上,研究人體呼出的CO2作為污染源對救生艙內(nèi)環(huán)境的影響,以期指導(dǎo)礦用救生艙氣流組織優(yōu)化設(shè)計和改善艙內(nèi)空氣質(zhì)量,創(chuàng)造安全的生存環(huán)境、降低能耗和運行成本,從而維持艙內(nèi)環(huán)境,保證人體生命安全,降低經(jīng)濟損失。
　　本文以計算流體力學(xué)和傳熱學(xué)為基礎(chǔ),針對某

2、型礦用救生艙,建立了物理模型,采用k-ε湍流模型,結(jié)合壁面函數(shù)的方法,對礦用救生艙內(nèi)流場和CO2質(zhì)量分數(shù)進行數(shù)值計算。在保證艙內(nèi)溫度不超過35℃及CO2質(zhì)量分數(shù)不超過0.5%的條件下,以人體呼出的CO2作為污染源,研究礦用救生艙內(nèi)CO2質(zhì)量分數(shù)分布,優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計參數(shù),使艙內(nèi)設(shè)計更加經(jīng)濟、節(jié)能。
　　研究結(jié)果表明:
　?、僭谒椒较?CO2濃度隨離送風(fēng)口距離的增加而增加,即從人員艙到設(shè)備方向逐漸增大,且在人員艙兩側(cè)對稱分布;在

3、豎直方向,CO2濃度分布由上向下逐漸增加,在人員艙內(nèi)濃度變化比較大,而在設(shè)備艙內(nèi)濃度變化較小。
　?、谒惋L(fēng)速度和送風(fēng)溫度大小對救生艙內(nèi)CO2濃度影響較大,送風(fēng)速度降低、送風(fēng)溫度升高都會使CO2質(zhì)量分數(shù)增加,通過比較,送風(fēng)速度對CO2濃度影響比送風(fēng)溫度較大。
　?、劭紤]到送風(fēng)速度對人體舒適性的影響,比較得出送風(fēng)速度為2.5m/s時最佳。
　?、茉诓挥绊懭梭w舒適性的情況下,送風(fēng)速度越高、送風(fēng)溫度越低救生艙內(nèi)CO2濃度越低,