條形煤倉外風速流場數值模擬研究

摘 要:運用空氣動力學與流體力學相結合的數值模擬技術，對條形煤倉及其外部堆場進行模擬計算。并主要分析了條形煤倉的建立對整個場區的風速、壓力的影響及風速掩護距離。研究結果表明，條形煤倉對于場區內的風速降低具有比較明顯的效果，對條形煤倉后速度影響的距離約為條形煤倉高度的20倍。

關鍵詞:條形煤倉數值模擬流場影響

中圖分類號:TQ019文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(a)-0052-02

目前，條形煤倉在大型港口散貨堆場的應用越來越多，條形煤倉不但對倉內煤炭起塵具有較好的抑制作用，而且對條形煤倉外部堆場的風速流場也具有較大的影響。本文利用CFD數值模擬的方法著重研究了條形煤倉對倉外風速流場的影響效果，并計算出條形煤倉對其下風向的風速影響距離。從而證明條形煤倉不但可以消除倉內的煤炭起塵，而且對倉外的風速流場也具有較好的抑制效果。本次計算以某煤碼頭一期工程為模型進行三維建模。

1 計算模型

1.1 模型的控制方程組

本文采用RNG模型[1]，是在標準模型的基礎上演變而得到的。其RNG模型的控制方程組如下:

式中:

RNG模型方程中的常數一般取，，，，。

式中，是笛卡兒坐標，為時間，是空氣密度，是動力學粘性系數，是湍動能粘性系數，、、、是時間平均速度、靜壓、湍動能、湍動能耗散率[2]。

1.2 三維模型的建立

整個計算模型為底面半徑1500m，高200m的16邊形棱臺。條形煤倉尺寸為1152×131m，高度52m。條形煤倉每間隔50m設一個消防通道，煤倉兩側采用敞口設計。……