高温高湿综采工作面热舒适性与通风效率的数值分析

"综采工作面热舒适性及通风效率研究 (2011年)" 本文主要探讨了综采工作面的热舒适性和通风效率问题，针对高温高湿的环境进行了深入研究。研究采用了Realizable k-ε数学模型，这是一种常用于模拟流体流动和湍流现象的模型，结合Fluent软件进行数值模拟分析。该软件是流体力学计算领域广泛应用的工具，能够准确模拟复杂的三维流动现象。 作者向立平、王汉青等人指出，在综采工作面，送风速度对于热舒适性有着显著影响。研究表明，当送风速度在0.5m/s至4.0m/s之间时，22°C的送风温度可以较好地满足人体热舒适性需求。而当送风速度提高到4.0m/s，送风温度为25°C时，同样可以达到理想的热舒适效果。此外，他们还发现空气龄（即新鲜空气到达人体所需的时间）在同一垂直面的不同高度处分布一致，但随着送风速度增加而减小，这意味着更快的送风可以更快地更新工作面的空气，提高空气质量。 文中提到，综采工作面的空气流动有效地排除了有害污染物，但由于在工作面顶部形成了小规模的涡旋，这些区域可能成为有害物质积聚的热点，从而增加工人暴露于危险环境的风险。因此，优化通风策略以避免这种现象至关重要。 文章以“综采工作面；PMV-PPD；空气龄；数值模拟”为关键词，强调了PMV-PPD指标在评估井下工作环境热舒适性中的应用。PMV（Predicted Mean Vote）预测平均感觉评分，PPD（Predicted Percentage of Dissatisfied）预测不满意百分比，这两项指标由P.O. Fanger教授提出，是衡量室内环境热舒适性的国际标准。通过PMV-PPD，可以量化和评估矿工在综采工作面的热感觉，从而指导改善工作环境。 该研究提供了对综采工作面环境质量的重要评估方法，为创建健康舒适的工作环境提供了理论依据，对于降低矿工劳动强度，提高生产效率，保障矿工健康以及预防井下事故具有重要意义。同时，它也指出了未来在通风系统设计和改进方面需要关注的问题，如如何避免有害物质积聚，以及如何更有效地利用通风以提高整体的通风效率。