煤炭粉尘颗粒起动风速影响因素及数学模型

韩桂波¹，詹水芬²，张晓春²，马春³

1. 铁道第三勘察设计院集团有限公司2. 交通部天津水运工程科学研究所水路交通环境保护技术实验室3. 南开大学环境科学与工程学院

摘 要：通过风洞模拟实验及对影响煤炭颗粒起动过程主要因子的分析,推演了水分对粉尘起动的影响机理,并建立煤炭粉尘颗粒起动风速数学模型.结果表明,煤炭粉尘颗粒的起动风速不仅与粒径有关,也与水分有关.在水分较低条件下,粉尘颗粒的起动风速与粒径相关,符合Bag-nold等的经典模型;在水分含量较高时,Bagnold等的经典模型不再适用于描述粉尘的起动风速规律,受水分的影响较大.水分对煤炭粉尘起动风速的影响主要有亲水效应和凝聚效应2个方面.凝聚效应的发生存在粒径阈值和含水率阈值2个临界.对煤炭粉尘颗粒,粒径阈值为180μm,含水率阈值与粒径呈线性关系.根据煤炭粉尘颗粒的起动特征,基于经典模型和水分影响理论分析得出煤炭粉尘颗粒的起动风速的新模型.

关键词：颗粒物;起动风速;亲水作用;凝聚作用;