防风网结构优化数值模拟及粉尘颗粒运动轨迹研究

摘要

目前，港口码头堆场上粉尘污染逐渐成为了不可忽视的问题。防风网是近来国内外普遍采用的防风抑尘措施，对于堆场的扬尘污染有着良好的防护效果。 针对常规的直立式防风网的研究已有了一定成果，本文研究一种新型的导流板式防风网，将直立式防风网上部网板的一部分进行折起，形成导流板，提高防风网的防风抑尘效果。利用FLUENT对防风网流场进行数值模拟，首先对20%~40%开孔率的直立式防风网后堆垛表面的风速、湍流强度、剪切应力等进行了分析对比，得出最优开孔率为25%。之后，对各开孔率下9种不同形式的导流板式防风网进行数值模拟，通过对比防风网后堆垛表面的风速、湍流强度等，得到各个开孔率下的最优导流板式防风网。通过方案比选，最终得到 25%开孔率下 30L 型导流板式防风网为最优方案。最后，应用离散相模型中的双向耦合随机轨道模型，对防风网后堆垛表面粉尘颗粒的运动轨迹进行了模拟。通过分析颗粒扩散的整体形态和单个颗粒的典型运动轨迹，以及对颗粒逃逸率的计算，得出了导流板式防风网在抑尘方面的优化效果。

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