掘進工作面附壁射流紊動特性的LDA實驗

劉 劍,李雪冰,鄧立軍,蔣清華,尹昌盛,高 倫

(1.遼寧工程技術大學 安全科學與工程學院，遼寧 阜新 123000; 2.礦山熱動力災害與防治教育部重點實驗室，遼寧 阜新 123000; 3.新疆工程學院 安全工程系，新疆烏魯木齊 830000)

掘進工作面附壁射流紊動特性的LDA實驗

劉 劍1,2,李雪冰1,2,鄧立軍1,2,蔣清華1,尹昌盛1,高 倫3

(1.遼寧工程技術大學 安全科學與工程學院，遼寧 阜新 123000; 2.礦山熱動力災害與防治教育部重點實驗室，遼寧 阜新 123000; 3.新疆工程學院 安全工程系，新疆烏魯木齊 830000)

掘進工作面附壁射流具有置換和摻混雙重作用，體現為流場的時均和紊動特性。射流的紊動在瓦斯粉塵的遷移擴散中起著關鍵性作用，如工作面粉塵的懸浮運動完全靠風流的紊動得以維持。由于紊動本身的復雜性以及實驗設備的限制，以往對獨頭巷附壁射流的研究一般停留在時均量上，對紊動量的認識還不夠深入。為此，采用三維激光多普勒測速儀，在獨頭巷射流通風實驗模型內，對三維脈動風速進行了測量。根據紊流統計理論，分析得到了風流的各向紊動強度，并對紊動強度的分布規律和量級進行了研究。結果表明：受限條件下，由于回流存在，射流的紊動在射流區和回流區都很劇烈，3個方向的紊動強度具有量級相同和各向異性的特點。在射流剪切層內，紊動強度從射流軸線到射流邊界呈先增后減趨勢;在射流剪切層以外的回流區，紊動整體變化不明顯，始終維持著與平均風速大小相當的強度。……