[發明專利]地下糧道的空間粉塵分布規律分析方法

在審

• 申請號: 201711134876.5
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN108121850A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 蔣永清;李儀宣;孫超;趙海龍;王路平;張冰冰;周曉鳳;姚立超;楊仲坤;黃少帥
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 哈爾濱市邦杰專利代理事務所(普通合伙) 23212
• 代理人: 孫淑榮

地下糧道的空間粉塵分布規律分析方法，屬于糧道內部粉塵分布分析技術領域。本發明是為了解決由于不能有效的分析糧道內粉塵的分布規律，從而無法科學的布控糧道內防塵系統的問題。它首先構建地下糧道的結構模型，選擇結構模型中的粉塵監測點；對地下糧道的粉塵流動情況進行模擬仿真；搭建試驗平臺，通過試驗平臺上設置的傳感器獲得粉塵監測點的原始監測數據；采用歐拉拉格朗日算法對原始監測數據進行計算，獲得連續相的流體流動輸運方程和離散相的顆粒分布數據；根據流體流動輸運方程和離散相的顆粒分布數據建立k?ε模型，計算獲得與溫度及濕度數據相關的糧食粉塵變化分布規律數據。本發明用于分析粉塵的分布規律。

技術領域

本發明涉及地下糧道的空間粉塵分布規律分析方法，屬于糧道內部粉塵分布分析技術領域。

背景技術

浮在空氣中的粉塵往往會給人類的生命和財產帶來巨大的危害。不僅僅表現在對大氣環境的污染進而影響的人類健康，還表現在在有限空間內可能會發生的爆炸事故。粉塵爆炸事故時有發生，且造成的損失不可小視。

自1785年意大利都靈的一家面粉廠發生的第一次有記錄的糧食粉塵爆炸，隨著世界工業的發展以及糧食產量的增加，糧食粉塵爆炸已經成其伴生物。

糧食粉塵爆炸是指可燃糧食粉塵快速燃燒的火焰在未燃粉塵云中傳播，快速釋放能量，引起壓力急劇升高的過程。實質是可燃粉塵與空氣或氧的快速氧化反應，屬于化學爆炸。糧食粉塵由于其中的有機成分占的比例較大，而成為公認的可燃物，并且糧食粉塵中小粒度塵粒所占的比例較大，這些小粒度的糧食粉塵在儲運加工過程中飄逸在空氣中與助燃物氧氣充分混合，在有火源存在的情況下極易滿足發生粉塵爆炸的條件。

糧食在加工和運輸過程中都會產生大量的粉塵。糧食粉塵的產生一方面會對作業區內工人身體健康和周圍環境造成損害和污染，其中對人體健康的損害主要表現在對人體呼吸系統、皮膚和眼睛等的損害。另一方面，粉塵的產生還能加速機械部件的磨損，影響機器設備的壽命，建筑結構也會因積塵過多而遭受腐蝕和破壞。同時，糧食粉塵的存在也給糧食加工儲運企業埋下了發生粉塵爆炸的隱患，而糧食粉塵爆炸是糧食粉塵導致的最嚴重的問題。但是糧食加工行業地下送糧通道內存在的細微粉塵控制及收集尚未完善，粉塵分布及運動規律研究不全面。因此，無法科學合理的建立糧道內的除塵系統，以有效避免爆炸情況的發生。

發明內容

本發明目的是為了解決由于不能有效的分析糧道內粉塵的分布規律，從而無法科學的布控糧道內防塵系統的問題，提供了一種地下糧道的空間粉塵分布規律分析方法。

本發明所述地下糧道的空間粉塵分布規律分析方法，它包括以下步驟：

步驟一：構建地下糧道的結構模型，選擇結構模型中的粉塵監測點；通過模擬仿真模塊對地下糧道的粉塵流動情況進行模擬仿真；搭建試驗平臺，通過試驗平臺上設置的傳感器獲得粉塵監測點的原始監測數據；

步驟二：采用歐拉拉格朗日算法對原始監測數據進行計算，獲得連續相的流體流動輸運方程和離散相的顆粒分布數據；

步驟三：根據流體流動輸運方程和離散相的顆粒分布數據建立k-ε模型，計算獲得與溫度及濕度數據相關的糧食粉塵變化分布規律數據。

本發明的優點：本發明首先建立地下糧道的結構模型，通過實驗臺獲取地下糧道內部空間的相應參數，分析得出地下糧道的空間粉塵濃度變化和粉塵粒徑變化，以及周圍環境粉塵運動趨勢，便于對地下糧道合理化布置除塵系統與排風系統。

通過實驗臺采集數據，比在現場采集數據更為準確，由此獲得的粉塵分布規律更為可靠。從而能夠更好的指導地下糧道的除塵系統科學合理布局，有效避免粉塵爆炸。

附圖說明

圖1是本發明所述地下糧道的空間粉塵分布規律分析方法的流程圖。

具體實施方式