基于科氏质量流量计的微米级煤尘和岩尘颗粒分类方法
刘丹丹1
朱鸿飞1
李德文2
郭胜均2
汪春梅2
1.黑龙江科技大学 电气与控制工程学院,黑龙江 哈尔滨 1500222.中煤科工集团重庆研究院有限公司,四川 重庆 400037
摘要：[目的]岩尘的粒径比煤尘的小得多,更容易被吸入到肺中,危害较大.为了解决煤尘和岩尘混合颗粒的分类问题,提出一种微米级煤尘和岩尘混合颗粒的测量方法.[方法]首先采用环形静电传感器进行前端流体流量的测定,根据科氏质量流量计的测量原理,研究测量管两侧的时间差和流体的质量流量的关系;其次采用ANSYS有限元软件进行双向流固耦合,验证对煤尘和岩尘混合颗粒进行分类的可行性;最后对测量管进行静力学分析以及数值模拟分析,实现科氏质量流量计对微米级煤尘和岩尘混合颗粒的分类判别.[结果]在科氏质量流量计的同一个测量管道入口处,颗粒的流入速度与测量时间差正相关;谐振式U型管的激振频率应为二阶振型对应的固有频率 113.11 Hz;当煤尘和岩尘颗粒混合粒径不同时,静力学参数和时间差随着煤尘的体积分数的增大而减小,并且全岩尘和全煤尘的时间差明显与混合颗粒的不同;当煤尘和岩尘混合颗粒粒径相同时,时间差随着煤尘的体积流量增大而增大,关系曲线的陡度也随着增大.当煤尘体积分数<50％时,煤尘和岩尘的混合颗粒的粒径越大时间差越大;当煤尘体积分数≥50％时,煤尘和岩尘的混合颗粒的粒径越大时间差越小.[结论]煤尘颗粒和岩尘颗粒具有鲜明且不同的分类判别特征,微米级煤尘和岩尘混合颗粒分类具有可行性,可实现科氏质量流量计对煤尘和岩尘混合颗粒的实时在线精确分类.
关键词：煤尘颗粒岩尘颗粒科氏质量流量计静电传感器有限元软件双向流固耦合
分类号：X936(安全工程)TB4(工业通用技术与设备)
资助基金：国家重点研发计划(2017YFC0805208)
论文发表日期：2024-02-25
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 132-143 )
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