摘要：为探究横通道开启方式对平行导洞压入式通风的特长隧道内污染物分布规律的影响,研究了不同横通道开启方式下的隧道内纵向风速、风压损失及污染物分布规律。所建立的隧道模型包含17个横通道,其中5个为车行横通道,12个为人行横通道,横通道均匀布置。考虑了5种不同的车行横通道开启方式进行研究。结果表明,在平导压入式通风时,主隧道内的纵向风速呈分段式分布,隧道中心风速最小,越靠近隧道出口的风速越大。当对称开启偶数个横通道时,由于风压平衡,隧道中心两个横通道之间的纵向风速几乎为0,无法有效稀释CO;当对称开启奇数个横通道时,隧道内风速为从隧道中心往两侧洞口方向,当平导通风风量足够大时,可将隧道内CO体积比稀释到符合规范的要求。此外,当对称开启奇数个横通道时,在相同的平导通风量下,横通道开启个数较多反而不利于降低隧道中心区域的CO体积比。所研究隧道模型中对称开启3个横通道的临界通风量最小,临界通风风量为631 m^(3)/s,与根据规范计算得到的所需通风量相差不大。因此,在进行此类隧道通风设计时,可参考规范进行通风量的计算。研究结果可为此类隧道的通风设计提供参考。

摘要：为解决电焊烟尘气流无组织排放对焊工健康和环境造成的严重影响,得出旋幕式排风罩的最佳设计参数及气流组织形式,选择GAMBIT软件建立排风罩的物理模型并进行网格划分,选用雷诺平均N-S方程(RANS)、Realizableκ-ε湍流模型及DPM离散相模型,利用Fluent计算流体力学软件对旋幕式排风罩捕集效率的相关参数进行模拟计算。结果表明:旋幕式排风罩能有效控制电焊烟尘气流的扩散;喷口角度对涡流产生的大小、位置和强度影响最大;最佳设计参数为有效吸程1. 5 m,喷口角度80°,喷口宽度14 mm;在该设计参数条件下,当罩面吸口风速为0. 3 m/s、喷口风速为1. 1m/s时,捕集效率达到最高,为98. 28%。

摘要：合理的通风方案设计是保证高原瓦斯隧道安全施工的基础。针对高原瓦斯隧道通风难度大、施工危险性高等难题,基于“风帘+巷道式”通风方案,采用通风网络设计计算、Fluent数值模拟计算与工程现场应用的方法,探究“风帘+巷道式”通风方案在高原瓦斯隧道中的应用效果。结果表明:“风帘+巷道式”通风方案不但能满足大风量通风需求,而且风帘的设计可有效解决瓦斯回流问题,保证运输安全;基于Fluent数值模拟计算,揭示了瓦斯气体具有贴壁扩散的规律,瓦斯先聚集于隧道顶部后贴壁扩散到隧道内,且回风侧的瓦斯体积分数高于风管侧,在距掌子面20 m外,所有指标均满足安全施工规范要求,各断面瓦斯平均体积分数低于0.5%,通风效果显著。研究可为类似的高原瓦斯隧道通风方案实施提供参考。

摘要：滤料作为袋式除尘器的核心,对其过滤性能具有决定性作用。为了提高过滤性能以满足日益严格的排放要求,基于熔融静电纺丝法自行设计了熔融静电纺丝装置,并进行了滤料纤维的制备。此外,运用扫描电镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)、差示扫描量热(Differential Scanning Calorimeter,DSC)、红外光谱分析(Infrared Radiation,IR)、分粒级过滤效率和阻力测试等多种方法对纤维性能进行了分析。结果表明:自行设计的试验装置可用于熔融静电纺丝;在一定范围内,随着纺丝温度、电场强度和接收距离的提高,纤维直径减小;熔融静电纺丝前后,高分子材料结晶程度和分子结构没有发生明显变化;熔融静电纺丝纤维滤料具有“高效低阻”的特点,验证了其在改善袋式除尘器滤料性能上应用的可行性。

摘要：为研究肺泡区高沉积呼吸性粉尘动态疏散演化特性与机理,解决该类粉尘难以测定的问题,以贵州省内2座在建高速铁路施工隧道为研究对象,对风筒不同位置布局条件下隧道施工作业区内粉尘质量浓度的时空动态演化特征进行现场检测。根据隧道实际工况参数建立数值模型,利用有限元ANSYS-Fluent软件离散模式对粉尘质量浓度场和气流场进行求解计算。结果显示:模拟与实测结果之间相对误差满足工程计算精度要求;通风作业时,Ⅰ号隧道内粉尘疏散出现附壁运动效应,疏散运动的活塞效应较Ⅱ号隧道更为明显,试验中后期Ⅰ号隧道的总尘疏散效率高于Ⅱ号隧道;通风95 min后,Ⅰ号隧道内高沉积呼吸性粉尘出现大范围疏散,而Ⅱ号隧道在通风110 min后滞留粉尘颗粒数量逐渐降低。造成2座隧道内总尘与高沉积呼吸性粉尘疏散效率相背离的主要机理为:较大粒径的浮尘在螺旋状偏向卷积运动作用下更容易穿越台车进行疏散,而小粒径粉尘悬浮效应严重且长距离的随流运动使其疏散时间随之延长。对隧体微尘进行气固耦合动态演化模拟与机理分析,可为通风除尘系统的优化设计提供数据支撑和理论依据,对进一步改善施工环境、保护作业人员身心健康具有重大指导意义。

摘要：为准确掌握现场不同工作条件下的生产工人受施工扬尘损害情况,利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)技术,对土方运输阶段不同工况下的扬尘扩散进行模拟,获取场地内各区域扬尘扩散情况与扬尘质量浓度。根据模拟结果,采用伤残调整生存年法(Disability-Adjusted Life Year,DALY),建立土方运输阶段的工人健康损害量化评估方法,定量分析施工扬尘引起的工人健康损害及抑尘措施的阻损效果。结果表明:不同工作区域内建筑工人的健康损害程度不同,且对场地地面清洁度的变化较为敏感,采取措施降低地面积尘负荷后健康损害减轻度较大;土方运输工人长期工作暴露下,两种不同质量浓度的施工扬尘对其健康的减损高达0.51 a和0.18 a。研究可为管理者准确区分工人健康损害情况以设计科学施工扬尘管理体系、加强劳动保障提供依据。

摘要：为了提高矿用通风服的降温效果,探究矿用通风服衣内空间参数与服装宽松度对人体舒适度的影响,结合人体着装通风服在静止状态下的结构特征分析三种矿用通风服微空间风速及温度分布,以探寻降温性能最佳管路结构。设计宽度维度分别为110 cm、118 cm、126 cm(S码、M码、L码)的矿用通风服,探讨在不同运动速度时不同宽松度下的矿用通风服微空间气流变化和温度分布,并根据微空间参数评估静止时三种管路结构、运动时最佳管路结构在不同宽松度下的矿用通风服微空间局部热舒适。结果表明:螺旋型通风服的衣下微空间风速分配均匀,降温效果最佳;服装宽松度对微空间温度的影响较显著,通过预计平均热感觉指数(Predicted Mean Vote,PMV)计算评估衣内微空间局部区域热感觉,螺旋型M码矿用通风服舒适感最佳。

摘要：针对超长滤袋表面过滤风速沿其轴向分布极为不均的问题,采用数值模拟方法探究了超长滤袋局部加密对滤袋表面过滤风速分布的影响,为提升超长滤袋袋式除尘器的过滤性能寻求解决方法。结果表明:当超长滤袋未进行局部加密时,滤袋表面过滤风速沿其轴向自上而下呈递减趋势,最大过滤风速高达3.18 m/min(设计过滤风速为1.0 m/min),对应过滤风速分布均匀性指数为0.122,过滤风速分布极不均匀,此时滤袋顶部受到高速气流的冲刷作用明显;当对超长滤袋顶部30%长度滤袋进行局部加密后,滤袋表面过滤风速分布均匀性得到显著提升;当局部加密孔隙率由85%降至60%时,滤袋表面过滤风速分布均匀性指数由0.037先增至0.518后降至0.434,对应除尘效率并不受影响;当局部加密孔隙率取值为65%时,滤袋表面最大过滤风速降至2.1 m/min,此时过滤风速分布均匀性指数达到最大值0.518。

摘要：为有效防护化学战剂(Chemical Warfare Agents,CWAs),迫切需要构筑具有快速自脱毒性能的多功能织物。通过溶剂热合成法制备了UIO-66-NH_(2)/ZnIn_(2)S_(4)复合物(UIO/ZnInS),将其均匀沉积在碳纤维(Carbon Fiber,CF)表面形成UIO/ZnInS/CF三元复合膜材料;该复合膜表现出稳定的光热催化性能,可有效催化脱毒两种典型CWAs模拟物。在模拟太阳光照射下,UIO/ZnInS/CF复合膜水解脱毒有机磷神经毒剂模拟物(DMNP)的半衰期仅为4.1 min,且5次循环试验后DMNP的转化率仍保持在95%以上。同时,UIO/ZnInS/CF复合膜在无光照时可吸附脱除芥子气模拟物(CEES),其最高吸附量为173.3 mg/g,在模拟太阳光照射下吸附的CEES能被催化转化为一系列无毒或毒性更低的中间产物,这主要可归因于UIO/ZnInS复合结构高效的光催化性能。研究表明,UIO/ZnInS/CF复合膜是一种有效的自脱毒材料,可为设计用于有毒化学品防护的功能织物提供新思路。

摘要：为了降低高海拔隧道掘进机(Tunnel Boring Machine, TBM)在施工过程中产生的粉尘污染并进一步提高通风除尘效果,进而改善作业人员工作环境,研究以某高原TBM施工隧道为研究对象,利用流体仿真模拟软件Fluent对长压短抽方式下不同送风风管、除尘风管位置和抽压比参数进行计算,并将模拟结果与经验公式进行比较,分析粉尘在隧道内的运移特性。研究结果显示:长压短抽通风系统下的粉尘会在风流作用下向除尘风筒一侧运动,其中大部分粉尘会经过除尘风筒排出隧道外,小部分粉尘会在除尘风筒与隧道壁处形成聚集,且隧道内的机械设备对粉尘扩散有阻碍作用;当送风管口在距离掘进面约17 m时,隧道后程粉尘质量浓度较大,在距掘进面20 m处,隧道内的沿程粉尘质量浓度较小;当除尘风管在距掘进面12 m时,隧道内沿程粉尘质量浓度相对较大,作业环境恶劣。其中,作业人员集中区域的粉尘质量浓度最高,可达65.44 mg/m3,在距掘进面6 m位置处时,隧道环境较好。与抽压比为0.5相比,抽压比为0.8时隧道沿程粉尘质量浓度降低50%,除尘效果达到最佳。研究结论可为类似高原地区大断面TBM施工通风方案设计提供科学参考。