平扇喷嘴泡沫覆盖效率优化研究

"平扇形泡沫喷嘴的覆盖效率研究" 本文是关于平扇形泡沫喷嘴在降尘应用中的覆盖效率提升的研究，由朱小龙、王德明和韩方伟三位作者在中国矿业大学安全工程学院完成。研究的核心是提高除尘泡沫对尘源的包裹效果，以增加泡沫的利用率。他们采用了广义宾汉流体模型来描述降尘泡沫的本构行为，这是一个用于描述粘弹性流体的力学模型，适用于泡沫这种具有复杂流动特性的物质。 在研究过程中，作者通过数值模拟和实验方法对平扇喷嘴的泡沫外流场进行了深入探究。现有的平扇喷嘴设计，即两侧开口的结构，被发现在实际应用中可能对泡沫的覆盖效果产生负面影响。为了解决这个问题，他们引入了“有效角度”和“有效长度”的概念，这两个参数对于评估喷嘴性能和优化泡沫分布至关重要。 有效角度是指喷嘴射出的泡沫能有效覆盖尘源的范围角度，而有效长度则指泡沫能够覆盖的距离。通过对不同入口速度下的泡沫流场进行模拟和实验，研究人员确定了泡沫最优入口速度为3至5米/秒。这个速度区间可以确保泡沫在覆盖尘源时有最佳的扩散和包裹性能，从而提高除尘效率。 该研究的成果对于工业环境中的粉尘控制有着重要的实践意义，特别是对于矿山、建筑工地等易产生粉尘的行业。通过优化泡沫喷嘴的设计和操作参数，可以更有效地抑制粉尘飞扬，提高工作场所的安全性和环保性。同时，这项研究也对泡沫喷射技术的理论研究提供了新的视角，有助于未来在流体动力学、环境工程等领域进行更深入的探索。 关键词：平扇喷嘴；泡沫利用率；广义宾汉流体；有效长度；有效角度；泡沫；除尘 中图分类号：TD714．4 文献标志码：A 文章编号：1003－496X(2015)05－0032－04 这项研究的结果和提出的优化方法，对于改进现有泡沫除尘系统，降低尘肺病等职业病的风险，以及减少环境污染等方面具有重要意义。通过改善泡沫喷嘴的设计，可以实现资源的最大化利用，提高降尘效果，同时减少不必要的能源消耗。因此，这项工作不仅在学术上具有创新性，而且在实践中具有广阔的应用前景。