[發(fā)明專利]一種綜放工作面粉塵運(yùn)動軌跡的數(shù)值模擬方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410612939.3
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104461680A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳立榮;程衛(wèi)民;呂大煒;于巖斌;王丹;于海明;劉陽昊
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所 37104
• 代理人: 趙映蓉

1.一種綜放工作面粉塵運(yùn)動軌跡的數(shù)值模擬方法，其特征在于具體包括以下步驟：

(1)根據(jù)流體力學(xué)粘性底層區(qū)流動規(guī)律和尼姑拉茲實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)公式，結(jié)合綜放工作面的中心點(diǎn)，推導(dǎo)得出綜放工作面入口斷面粘性底層區(qū)風(fēng)速計(jì)算公式為：

vx=v‾2(1-rr0)]]>

其中，v_x為綜放工作面入口斷面粘性底層區(qū)風(fēng)速，v_x≥0，單位m/s；為綜放工作面入口斷面平均風(fēng)速，單位m/s；r為綜放工作面入口斷面粘性底層區(qū)任意點(diǎn)(A)到綜放工作面中心點(diǎn)的距離，單位m；r₀為綜放工作面中心點(diǎn)到工作面邊界的垂直距離且經(jīng)過綜放工作面入口斷面粘性底層區(qū)任意點(diǎn)(A)，r₀≥r，單位m；

(2)根據(jù)綜放工作面入口斷面風(fēng)流的平均速度值計(jì)算得出雷諾數(shù)，以判斷風(fēng)流流態(tài)：

①若雷諾數(shù)小于2000則為層流流動，根據(jù)綜放工作面入口斷面粘性底層區(qū)的風(fēng)速公式：采用常規(guī)的計(jì)算機(jī)C語言編寫綜放工作面入口斷面風(fēng)速自定義函數(shù)；

②若雷諾數(shù)大于2000則為紊流流動，綜合綜放工作面入口斷面粘性底層區(qū)的風(fēng)速公式：和非圓形工作面紊流區(qū)風(fēng)速分布公式：vx=v‾[1+3.17α+2.28αln(1-rr0)]]]>

其中，v_x為綜放工作面紊流區(qū)風(fēng)速，v_x＞0，單位m/s；為綜放工作面入口斷面平均風(fēng)速，單位m/s；r為綜放工作面紊流區(qū)任意點(diǎn)(A)到綜放工作面中心點(diǎn)的距離，單位m；r₀為綜放工作面中心點(diǎn)到工作面邊界的垂直距離且經(jīng)過綜放工作面紊流區(qū)任意點(diǎn)(A)，r₀＞r，單位m；

采用常規(guī)的計(jì)算機(jī)C語言編寫綜放工作面入口斷面風(fēng)速自定義函數(shù)；

(3)將綜放工作面入口斷面風(fēng)速自定義函數(shù)在常規(guī)流體分析軟件FLUENT中進(jìn)行解釋，并設(shè)置成綜放工作面入口斷面風(fēng)速的邊界條件；然后將常規(guī)的顆粒分析軟件EDEM與流體分析軟件FLUENT相互耦合，并導(dǎo)出粉塵顆粒坐標(biāo)數(shù)據(jù)以得到不同粒徑粉塵運(yùn)動軌跡的擬合函數(shù)，模擬得出綜放工作面不同粒徑粉塵的運(yùn)動軌跡。