顶板不平整巷道断面风速分布的多因素影响

摘要

表面粗糙度对于巷道通风及断面风速分布产生重大影响。本文从理论上定义了巷道中的壁面粗糙度(Ra),并基于顶板粗糙度的正态分布,建立了不同情况下的三心拱巷道模型,利用Fluent软件系统地研究了进口风速、顶板粗糙度和巷道高度对风速分布的影响。模拟结果表明,在Ra=0.1 m时,风速与从壁面到中心风速达到80%的点的距离(DA)负相关,且风速分布受到顶板粗糙度增大的影响明显,而风速分布在Ra=0.2和0.3 m时变得不对称。此外,随着巷道高度的增加,低速区域(v≤1 m/s)开始集中在顶板附近。总体而言,Ra值小于0.1 m可以减少顶板粗糙度对巷道断面风速分布的影响,建议在实际应用中使用。