采煤机外喷雾系统数值模拟研究

为提高采煤机外喷雾系统性能，改善工作面作业环境，基于Pro/E与GAMBIT联合建立了采煤工作面模型，选用标准k-ε湍流模型构造采煤机外流场数学模型，并通过FLUENT仿真得到巷道内风流平均速度为1.8m/s左右，符合《煤矿安全规程》的规定；对采煤机外喷雾系统进行了数值模拟，通过改变喷嘴口径、喷雾压力和扩散角等参数，得到了不同喷雾参数下的雾滴粒径和雾化浓度的变化规律：随着喷雾压力的增大，雾滴粒径减小，喷雾浓度分布更加均匀；小口径喷嘴雾化浓度较高，大口径喷嘴雾化区域浓度均匀、捕集面积大；小雾化扩散角下的雾粒速度相对较大，大扩散角下的雾流浓度分布均匀，但其穿透力差。分析结果为提高采煤机喷雾降尘效率，降低采煤工作面粉尘浓度提供了依据。