基于CFD−DPM的空气幕协同排风罩增效除尘研究

作     者：丁厚成 许婉萍 邓权龙 陈圳杨 朱强 DING Houcheng;XU Wanping;DENG Quanlong;CHEN Zhenyang;ZHU Qiang

作者机构：安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 

出 版 物：《安徽工业大学学报(自然科学版)》 (Journal of Anhui University of Technology(Natural Science))

年 卷 期：2025年第42卷第1期

页      面：62-71页

学科分类：1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 100402[医学-劳动卫生与环境卫生学] 10[医学] 

基　　金：安徽省高校自然科学基金项目(KJ2019A0052) 国家大学生创新创业项目(202410360045) 省级大学生创新创业项目(S202310360228) 

主　　题：打磨车间 金属粉尘 排风罩 空气幕 计算流体力学(CFD) 离散颗粒模型(DPM) 除尘 职业健康 

摘      要：以某机械厂打磨车间为研究对象,利用Solidworks软件建立带有空气幕协同排风罩除尘的打磨车间模型,基于气固两相流理论,采用计算流体力学离散颗粒模型(CFD−DPM)模拟分析空气幕送风速度、射流角度和射流宽度对除尘效率的影响,选取空气幕的最优参数;在此基础上,对比分析未开启排风罩、开启排风罩、同时开启排风罩与空气幕3种工况的风速分布、粉尘运移轨迹及粉尘质量浓度分布,探讨空气幕协同排风罩除尘的效果。结果表明:粉尘最大浓度、呼吸带粉尘浓度随空气幕送风速度、射流宽度的增大而减小,但不随空气幕射流角度的变化而变化;粉尘浓度随地面高度的增大先增后减,不同高度处粉尘浓度变化趋势基本一致;当空气幕射流宽度30 mm、射流角度30°、送风速度3 m/s时,通风除尘效果最佳,除尘效率高达94.2%。相比于仅开启排风罩,排风罩与空气幕协同作用下的除尘效率提高了38.8%,空气幕协同排风罩对车间除尘具有较好的增效作用。