煤矿井下气水喷雾雾化特性及降尘效率理论研究

王鹏飞^1,2，刘荣华^1,2，桂哲¹，苟尚旭¹，舒威¹，谭烜昊¹

1. 湖南科技大学能源与安全工程学院2. 湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室

摘 要：为分析煤矿井下气水喷雾雾化特性及降尘效率,借助流体力学、多相流及气溶胶等相关理论,对气水喷雾雾化特性与喷雾降尘效率进行了全面的理论研究。根据流体力学与多相流相关理论,建立了求解空气雾化喷嘴气、液质量流量的完整方程组,并给出了雾化粒径和雾滴速度的计算公式;通过建立煤矿井下气水喷雾降尘数学模型,推导出分级效率的理论计算式,并采用Origin软件绘制出分级效率与供气流量、供水流量及粉尘粒径的关系曲线;同时,结合粉尘粒径和频率分布式,建立了全尘降尘效率与呼吸性粉尘降尘效率的理论计算式,并分析了粉尘中位径及粒径分布指数对降尘效率的影响。

关键词：煤矿井下;气水喷雾;雾化特性;降尘效率;