基于CFD的防风抑尘网非均匀孔隙率的优化研究

来源：中国环境科学杂志2016年第6期北京时间：

作者：何鸿展, 宋翀芳, 潘武轩, 雷勇刚

单位：太原理工大学环境科学与工程学院, 山西 太原 030024

摘要：孔隙率是影响抑尘网防护效果的最主要因素,不同孔隙率抑尘网对料堆表面的显著作用区域不同,高孔隙率(ε30.3)网后料堆中下部扬尘得到明显抑制,低孔隙率(ε < 0.3)网的抑尘作用则于料堆上部突显.基于均匀孔隙率的抑尘区域提出不同孔隙率组合的非均匀抑尘网,选取6种典型非均匀工况,应用Fluent6.3对网和料堆周围流场进行数值模拟,结果显示:网下部孔隙率(εL)相同,上部孔隙率(εH)由0增至0.1时,网后气流扰动减弱,基于湍流结构和料堆受力判定εH取0.1较好;网上部孔隙率(εH)相同,下部孔隙率(εL)由0.3增至0.6时,紧贴料堆表面风速随εL增大而增大,εL为0.3时最优.比较非均匀抑尘网最佳工况(εH=0.1/εL=0.3)与均匀网(ε=0.1和ε=0.3)的料堆表面受力显示:εH=0.1/εL=0.3非均匀网可使起尘量最大的迎风面的各个区域剪切力均显著减小,中下部比ε=0.1时减小85.2%,上部比ε=0.3时减小84.3%,料堆表面剪切力总和的减少量可达均匀网时的50%左右.

关键词：防风抑尘网,非均匀孔隙率,数值模拟,剪切力

基金资助：

国家自然科学基金资助项目(51108295)