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接尘工人粉尘暴露特征的虚拟实验设计与研究
1
作者 耿凡 黄若溪 +2 位作者 何新建 安家俊 远士龙 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第2期119-124,共6页
随着“健康中国,职业健康先行”的逐渐深入,个体防护作为防止粉尘进入人体、保障人身健康的最后一道防线在能源动力、安全工程、医药卫生等领域受到广泛关注。个体防护效果与接尘工人的粉尘暴露特征密切相关,但开展接尘工人粉尘暴露实... 随着“健康中国,职业健康先行”的逐渐深入,个体防护作为防止粉尘进入人体、保障人身健康的最后一道防线在能源动力、安全工程、医药卫生等领域受到广泛关注。个体防护效果与接尘工人的粉尘暴露特征密切相关,但开展接尘工人粉尘暴露实验受限。为了方便学生更好地了解接尘工人粉尘暴露特征,以煤矿井下高浓度粉尘环境为背景,构建了接尘工人个体三维物理模型,采用计算流体动力学-离散相模型(CFD-DPM)模拟工人个体周围的气固两相流动,考虑个体呼吸特点对流场的影响,设计了研究接尘工人粉尘暴露特征的虚拟实验,开发了个体周围粉尘时空分布规律的分析程序。通过该实验,学生可视化观察了井下工人接尘全过程,分析了接尘工人呼吸半球区及其周围两相流动特征,所得接尘工人粉尘暴露特征为探究个体防护的改进措施、制定个体呼吸防护方案提供了理论指导,有助于学生深刻认识粉尘危害、增强个体防护意识,为深入学习和掌握两相流规律及其研究方法提供一种新思路。 展开更多
关键词 接尘工人 个体防护 虚拟实验 暴露特征 CFD-DPM方法
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旧工业建筑再生施工粉尘运移特性数值模拟研究
2
作者 田卫 马睿浩 +2 位作者 关小杰 高明哲 谭啸 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第1期231-238,共8页
为探究旧工业建筑再生施工过程中产尘工序与环境流体对粉尘时空分布的影响,利用现场试验与数值模拟方法,研究不同工序及背景风速作用下施工区域内部的粉尘运移特性。通过分析大量粉尘数据,明确旧工业建筑再生施工主要工序的尘源特征类型... 为探究旧工业建筑再生施工过程中产尘工序与环境流体对粉尘时空分布的影响,利用现场试验与数值模拟方法,研究不同工序及背景风速作用下施工区域内部的粉尘运移特性。通过分析大量粉尘数据,明确旧工业建筑再生施工主要工序的尘源特征类型;选取具有典型旧工业建筑特征的某待改造工业厂房,开展打磨和铲运2类工序的现场试验;使用数值模拟方法分析5种入口风速与2种产尘工序下的粉尘质量浓度分布,明确旧工业建筑再生施工空间粉尘易聚集区。结果表明:打磨工序最高粉尘质量浓度超限倍数为54倍,铲运工序最高粉尘质量浓度超限倍数为37倍;入口风速的改变会影响施工区域内粉尘的主要影响区分布,同时,会改变粉尘质量浓度在施工区域内达到动态平衡的进程;产尘工序的改变会对粉尘质量浓度分布产生一定的影响,对特定工序的工作强度进行增强则会导致其下游粉尘质量浓度同比增加。 展开更多
关键词 旧工业建筑再生 施工粉尘 运移特性 数值模拟 粉尘质量浓度
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生物型表面活性剂磁化水对煤尘润湿性能影响分析
3
作者 袁树杰 王佳妮 《兰州工业学院学报》 2025年第1期28-34,共7页
为研究不同生物型表面活性剂磁化水对煤尘的润湿性能,以1/3焦煤为研究对象,选择4种常见的生物型表面活性剂,通过测量生物型表面活性剂溶液的表面张力和接触角选择适宜的降尘浓度,然后计算溶液的粘附功、铺展功和浸湿功来分析润湿能力。... 为研究不同生物型表面活性剂磁化水对煤尘的润湿性能,以1/3焦煤为研究对象,选择4种常见的生物型表面活性剂,通过测量生物型表面活性剂溶液的表面张力和接触角选择适宜的降尘浓度,然后计算溶液的粘附功、铺展功和浸湿功来分析润湿能力。通过粉尘沉降试验和红外光谱试验比较生物型表面活性剂磁化水的润湿性能及其对煤尘表面官能团的影响。结果表明:溶液的表面张力和接触角在质量分数大于0.1%时下降速度均放缓;质量分数为0.1%时,茶皂素的粘附功下降得最少,鼠李糖脂的粘附功下降幅度最大,而铺展功和浸湿功提升效果最好;磁化与槐糖脂的协同作用优于鼠李糖脂,但煤尘在鼠李糖脂磁化水溶液中的脂肪族/芳香族吸光度比为12.27,吸附密度最高,沉降速度最快。 展开更多
关键词 煤尘防治 生物型表面活性剂 磁化水 润湿性
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基于图像机器学习的粉尘浓度估算方法
4
作者 贺安民 孔旭辉 +2 位作者 郑丽娜 冯温婷 李睿钢 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第1期79-86,共8页
为了应对燃煤电厂超低排放标准的推行后,粉尘颗粒物排放特性向低浓度、小粒径方向发展的趋势,提出一种基于粉尘颗粒散射图像的浓度测量方法,以粉尘的侧向散射图像为研究对象,通过极度梯度提升树(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)、... 为了应对燃煤电厂超低排放标准的推行后,粉尘颗粒物排放特性向低浓度、小粒径方向发展的趋势,提出一种基于粉尘颗粒散射图像的浓度测量方法,以粉尘的侧向散射图像为研究对象,通过极度梯度提升树(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)、支持向量机回归(support vector regression,SVR)和随机森林(random forest,RF)算法,建立灰度值与粉尘浓度值之间的关系,从而实现粉尘浓度的检测。研究结果表明:基于粉尘散射图像建立的多变量输入XGBoost模型在对添加信号噪声前后的粉尘浓度预测中表现出色,拟合得到的R2接近于1,校正RMSE值在0.0197~0.2156之间,预测R2值在0.9656~0.9998的范围内,预测RMSE值在0.0181~2.9328之间,表明XGBoost模型具有较高的准确度以及稳定性。研究结果可为特定空间内某断面粉尘平均浓度的精确检测提供可靠依据,提高检测的准确性和便捷性。 展开更多
关键词 粉尘浓度检测 图像法 光散射 图像灰度 支持向量机
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金属打磨粉尘捕集装置结构设计及防护性能仿真
5
作者 孟荣荣 刘仓 +3 位作者 南小影 王明 杜文霞 邢亚飞 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期871-878,共8页
人工手持打磨工具打磨作业时会产生大量粉尘,目前普遍采用负压捕集装置将粉尘限制在密闭空间,并使含尘气流定向通过除尘装置加以净化,以解决粉尘散发问题。为解决某铝件打磨车间通风防护设施效果欠佳,导致作业间粉尘无序扩散问题,提出... 人工手持打磨工具打磨作业时会产生大量粉尘,目前普遍采用负压捕集装置将粉尘限制在密闭空间,并使含尘气流定向通过除尘装置加以净化,以解决粉尘散发问题。为解决某铝件打磨车间通风防护设施效果欠佳,导致作业间粉尘无序扩散问题,提出了一种适用于小型铝制件打磨作业的“U型条缝”粉尘捕集装置结构设计方案,通过有限元模拟仿真分析方法研究了该装置的粉尘防护效果。仿真结果表明:该装置左右两侧条缝宽度为2 cm,后侧条缝宽度为5 cm,排风量为3600 m^(3)/h,内部气流通道结构为不对称斜收口结构时,控制面风速较为均匀,人员呼吸带平均风速达到1.3 m/s,且内部气流通道噪声相对较小,粉尘防护效果较好。该装置“U型条缝”罩口和内部气流通道组合式结构设计可有效捕集打磨过程产生的粉尘,降低作业场所粉尘浓度,可为手工打磨场所粉尘防护提供借鉴。 展开更多
关键词 金属打磨 粉尘捕集 结构设计 防护性能 仿真模拟
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活性磁化水改善无烟煤煤尘润湿性能的研究 被引量：2
6
作者 庞杰文 谢建林 +3 位作者 赵振保 郝永江 韩巧云 梁磊 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期83-90,共8页
为了提高活性磁化水抑制无烟煤尘的性能,分别测定了4种表面活性剂溶液的表面张力,进而选取最佳浓度表面活性剂溶液.测定了不同磁化参数下的最佳浓度表面活性剂溶液的表面张力,以确定最优磁化参数.同时分别测定矿井静压水、最佳浓度表面... 为了提高活性磁化水抑制无烟煤尘的性能,分别测定了4种表面活性剂溶液的表面张力,进而选取最佳浓度表面活性剂溶液.测定了不同磁化参数下的最佳浓度表面活性剂溶液的表面张力,以确定最优磁化参数.同时分别测定矿井静压水、最佳浓度表面活性剂溶液、最佳活性磁化水与无烟煤的接触角.结果表明,质量分数0.10%尘克C&C溶液可使矿井静压水的表面张力下降43.83%.质量分数0.10%尘克C&C溶液的优磁化强度为300 mT,磁化时间为50 s.相较于矿井静压水,质量分数0.10%尘克C&C活性磁化水接触角减小了79.11%,表面张力减小了47.04%,铺展功及浸湿功分别提升了97.35%、87.01%,极大提升了溶液的铺展能力和浸湿能力.现场应用试验结果表明,使用质量分数0.10%尘克C&C活性磁化水作为采煤工作面的喷雾降水,降尘效率提高了37.53%. 展开更多
关键词 煤尘 活性磁化水 无烟煤 湿润性 抑尘
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水雾粒子特性对呼吸性粉尘降尘效率影响研究 被引量：3
7
作者 荆德吉 马纪闯 张天 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期169-175,共7页
为有效去除工业生产中的呼吸性粉尘,提高水雾粒子对呼吸性粉尘的捕捉效率,基于三相流理论建立了高速气流中单颗粒雾-尘碰撞耦合数值模型。研究高速气流中单颗粒雾-尘碰撞耦合过程,分析雾-尘粒径比及相对速度对尘粒表面线积分润湿度的影... 为有效去除工业生产中的呼吸性粉尘,提高水雾粒子对呼吸性粉尘的捕捉效率,基于三相流理论建立了高速气流中单颗粒雾-尘碰撞耦合数值模型。研究高速气流中单颗粒雾-尘碰撞耦合过程,分析雾-尘粒径比及相对速度对尘粒表面线积分润湿度的影响。结果表明,对于不同粒径等级的呼吸性粉尘,达到最佳润湿度对应的雾-尘粒径比不同,k(PM1)=15、k(PM2.5)=2和k(PM5)=1。在高速气流中雾-尘相对运动状态不同时,粉尘颗粒的最佳润湿度随雾-尘相对速度U增大而增大。搭建仿真试验模型,研究不同情况下水雾粒子的捕尘效率。结果表明,超音速雾化喷嘴对呼吸性粉尘的降尘效率为95.95%,单流体喷嘴降尘效率为82.98%。结合现场试验对比分析,验证雾-尘粒径比及相对速度对尘粒表面线积分润湿度的影响规律。结果表明,越符合粉尘粒子被捕捉的最佳粒径比的喷嘴的降尘效率越高,提高尘雾粒子碰撞速度可以提高对粉尘粒子的捕捉效率,为治理呼吸性粉尘及清洁化工业生产提供理论依据。 展开更多
关键词 安全卫生工程技术 单颗粒碰撞 呼吸性粉尘 数值模拟 降尘效率
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气幕均匀性影响因素及其隔尘效果研究
8
作者 王佩 蒋仲安 +1 位作者 陈建武 王慧 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1000-1010,共11页
近年来,空气幕作为一种有效隔绝易于扩散粉尘的装置,被频繁地用于矿山、隧道施工过程中产尘较多的场所,而均匀的气幕会带来更佳的隔尘效果。运用Fluent数值模拟结合相似实验的方法分析了气幕直径和气幕内部风道结构变化对气幕均匀性的影... 近年来,空气幕作为一种有效隔绝易于扩散粉尘的装置,被频繁地用于矿山、隧道施工过程中产尘较多的场所,而均匀的气幕会带来更佳的隔尘效果。运用Fluent数值模拟结合相似实验的方法分析了气幕直径和气幕内部风道结构变化对气幕均匀性的影响,并将设计后可以均匀供风的气幕安装在实际施工隧道模型中模拟分析其隔尘效果。结果表明:直径增加,供风装置内气流轴向惯性力降低,有充足的时间改变流出方向,气幕装置轴向静压更加均匀,形成气幕更加均匀,但直径的变化对气幕均匀性的影响不是线性变化的,即存在一个临界直径使直径继续增加对均匀性的改善效果不明显,并且气幕临近直径的范围会随供风装置长度的增加而增加;在长度1 m、临界直径180 mm的气幕装置基础上,依据风道设计原理安装计算出的弧高为149.9 mm的楔形扇面阻体后,气幕装置内部平均压力梯度从38.4 Pa/m降低到19.3 Pa/m,出口风速均匀度从87.6%提高到93.2%,气幕均匀性显著提升;安装气幕后,隔尘区域内回弹的含尘气流被阻隔,区域内风流变得混乱复杂、涡流增加,粉尘停留时间增加,相对较大的粉尘颗粒有更长的时间沉降。整个隔尘区域粉尘浓度明显升高,气幕隔尘效果显著。 展开更多
关键词 空气幕 职业健康 隔绝粉尘 均匀分布 数值模拟
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附壁旋流风幕集尘系统数值模拟与试验研究
9
作者 贾宝山 吴钧 +2 位作者 陈鑫 刘雅俊 王震 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2252-2260,共9页
大型设备工作时产生的粉尘浓度过高、粉尘扩散等问题,会影响工作人员的身体健康,甚至可能造成“粉尘爆炸”等安全问题。基于此现状提出了一种新型风幕集尘系统并介绍了其构造及应用。为了使系统的集尘效果更好,采用计算流体力学FLUENT... 大型设备工作时产生的粉尘浓度过高、粉尘扩散等问题,会影响工作人员的身体健康,甚至可能造成“粉尘爆炸”等安全问题。基于此现状提出了一种新型风幕集尘系统并介绍了其构造及应用。为了使系统的集尘效果更好,采用计算流体力学FLUENT软件进行数值模拟分析并对风幕集尘系统的工作参数进行了试验研究,得到最佳的设备工作参数及风幕的集尘效率。结果表明:(1)附壁旋流集尘风幕系统可形成稳定的螺旋风流场,大部分粉尘可以控制在风幕内侧,达到良好的集尘效果;(2)附壁旋流风幕集尘系统的射流腔条缝口的喷射角度对风幕形成效果影响最明显,风幕闭合性会随着射流腔工作角度变化而变化;(3)当射流腔条缝口角度为45°、风幕入口速度为15~25 m/s时,风幕的闭合性最好;(4)风幕的入口速度过大或过小都会使风幕的集尘效果下降;(5)吸尘盘的负压区域与风幕交界处会产生微弱湍流,但对风幕整体闭合性影响较小;(6)模拟与试验结果吻合,验证了新型附壁旋流集尘风幕技术的有效性。 展开更多
关键词 安全工程 空气幕 集尘系统 FLUENT 设备参数 数值模拟
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基于调整局部滤袋渗透率的袋式除尘器流量分配方法
10
作者 林秀丽 胡晓峰 +1 位作者 闫彩莲 柳静献 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3007-3016,共10页
矿山开采、矿石破碎等过程产生大量粉尘,袋式除尘器是去除含尘气流中颗粒物的有效设备。袋式除尘器在运行中存在滤袋过滤风量分配不均问题,现有增加导流板的方式增加了结构的复杂性。为解决中箱体下进风袋式除尘器滤袋质量流量分配不均... 矿山开采、矿石破碎等过程产生大量粉尘,袋式除尘器是去除含尘气流中颗粒物的有效设备。袋式除尘器在运行中存在滤袋过滤风量分配不均问题,现有增加导流板的方式增加了结构的复杂性。为解决中箱体下进风袋式除尘器滤袋质量流量分配不均的问题,提出一种基于调整部分滤袋渗透率的滤袋质量流量均匀分配方法。首先,选择Realizable k-ε双方程模型进行模型袋式除尘器流场的数值模拟,通过数值模拟结果与模型实验的结果对比验证了模拟方法的正确性;然后建立安装160条滤袋的中箱体下进风除尘器几何模型,利用数值模拟方法分析了0.5~1.2 m/min过滤风速下除尘器内流场特征、滤袋的质量流量分配规律和均匀性;最后以1 m/min过滤风速下滤袋质量流量分配不均问题为例,设计了减小质量流量大的出口侧滤袋渗透率的方法;并根据达西公式和滤料阻力计算公式,给出了渗透率与滤料厚度、纤维直径和填充率之间的关系。结果表明:本研究模型下,过滤风速增高会使滤袋质量流量分配更不均匀,除尘器出口侧滤袋的质量流量逐渐增大;将流量偏大区域的8~10列滤袋的渗透率由2.0×10^(−11) m^(2)减小到1.7×10^(−11) m^(2),可使滤袋质量流量分布均方根偏差由0.158降低到0.099,且除尘器初始阻力的增长仅为6.1%,方法具有可行性。在滤料制作过程中可进行滤料渗透率的调整,故通过调整局部滤袋渗透率使滤袋质量流量分布均匀的方法可行。 展开更多
关键词 流量分配 渗透率 过滤风速 袋式除尘器 质量流量
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面向火电厂煤粉尘浓度的预测评估算法的研究
11
作者 王博 商宇航 +1 位作者 姚立超 蒋永清 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1768-1777,共10页
火力发电的主要能源来自煤炭,而由于燃煤发电过程中产生的煤尘扩散是引起火电厂粉尘爆炸风险和尘肺职业病的主要根源之一,因此必须进行实时有效的检测和控制。当前粉尘检测方法仅使用单一的粉尘质量浓度指标来评估粉尘污染整体状况,缺... 火力发电的主要能源来自煤炭,而由于燃煤发电过程中产生的煤尘扩散是引起火电厂粉尘爆炸风险和尘肺职业病的主要根源之一,因此必须进行实时有效的检测和控制。当前粉尘检测方法仅使用单一的粉尘质量浓度指标来评估粉尘污染整体状况,缺乏对多种复合因素影响的考量,依靠单一阈值设定进行报警,易出现误报、漏报等现象,以及忽略粉尘爆炸这一重要事故场景,不能建立粉尘污染全面客观的评价方法。研究建立了一种粉尘质量浓度预测模型,基于金豺优化算法对极限学习机的最优初始权重进行寻优,再使用极限学习机对样本数据进行训练学习,提高神经网络模型的精度,可较为准确地预测30 min以内任意时间间隔的粉尘质量浓度,并将现场数据及模拟仿真数据与建立的粉尘质量浓度预测模型进行对比分析。结果显示:建立的粉尘质量浓度预测模型准确度良好,与现场数据及模拟仿真数据对比误差分别为0.72%和2.1%,可加强对火电厂粉尘环境进行预测预警,从而及时采取合理的粉尘控制策略,确保火电厂的生产安全并降低粉尘对作业人员的职业危害。 展开更多
关键词 安全工程 粉尘防爆 粉尘危害 粉尘质量浓度在线检测 工厂环境 劳动者安全 危险预知
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旋风滤布除尘器的除尘性能研究
12
作者 贾宝山 陈鑫 +1 位作者 吴钧 贾牛骏 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3089-3096,共8页
为了解决传统旋风除尘器对颗粒捕集效率差、袋式除尘器使用寿命短等问题,将传统旋风除尘与滤布除尘有效结合,形成一种优势互补的一体式旋风滤布除尘装置。采用数值模拟和试验相结合的方法,探究在不同出口压力的条件下,旋风滤布除尘器的... 为了解决传统旋风除尘器对颗粒捕集效率差、袋式除尘器使用寿命短等问题,将传统旋风除尘与滤布除尘有效结合,形成一种优势互补的一体式旋风滤布除尘装置。采用数值模拟和试验相结合的方法,探究在不同出口压力的条件下,旋风滤布除尘器的除尘效率及压力损失情况。利用Fluent软件对旋风滤布除尘器的除尘性能进行模拟,模拟采用雷诺应力模型(Reynolds Stress Model, RSM)和多相流模型(Discrete Phase Model, DPM)。通过搭建试验平台,测试除尘装置的除尘性能,验证数值模拟的可靠性与正确性。结果表明:旋风滤布除尘器的除尘效率相对于旋风除尘有明显的提高,旋风滤布除尘器的除尘效率与出口负压呈正相关,旋风滤布除尘总效率随出口负压的增加而逐渐增加,且旋风滤布除尘器除尘效率的最小值都高于旋风除尘部分除尘效率的最大值;旋风滤布除尘器的压力损失随出口负压的增加而线性增大,压力损失增大使得除尘器损耗的功率也增多,且压力损失的上升速度快于除尘效率的提升速度;在旋风滤布除尘器中,负压增大后,旋风除尘捕获大粒径颗粒,逃逸到滤布部分的颗粒粒径都较小,降低了滤布被大颗粒划破的风险,提高了滤袋的使用寿命。 展开更多
关键词 安全卫生工程技术 旋风滤布除尘器 压力损失 除尘效率 数值模拟
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口罩多层材料过滤施工扬尘机理的研究
13
作者 赵焕娟 赵润涵 +3 位作者 马亮 庞磊 黄志安 何秋贤 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4329-4336,共8页
尘肺病是所有职业病患者中人数最多的一种职业病,受到了国家卫生健康委员会的高度重视。作为预防尘肺病的最后一道防线,口罩的过滤机理成为研究热点。针对口罩的多层材料对施工扬尘的过滤机理,研究首先基于51单片机进行了模拟呼吸试验,... 尘肺病是所有职业病患者中人数最多的一种职业病,受到了国家卫生健康委员会的高度重视。作为预防尘肺病的最后一道防线,口罩的过滤机理成为研究热点。针对口罩的多层材料对施工扬尘的过滤机理,研究首先基于51单片机进行了模拟呼吸试验,并将其与建筑工人真实佩戴口罩的场景作对比,验证其可靠性。其次,利用研制的模拟呼吸装置收集了在施工扬尘环境中不同佩戴时间的一次性使用口罩。最后,使用扫描电子显微镜对收集到的口罩样本进行微观层面污染物的观察,并计算了口罩污染率。研究显示:一次性使用口罩在佩戴8 h后污染率明显上升,因此一次性使用口罩最长佩戴时间不宜超过8 h。鼻翼处内层的污染率高达0.212%,脸颊处内层的污染率高达0.216%,下颌处内层的污染率高达0.174%。在口罩同一部位,对比不同层的污染率发现,口罩内层的污染率最高,其次是口罩外层,最低的是口罩中层。口罩内层污染率最高的原因有3条:(1)模拟呼吸装置与真实人脸的边界条件差距较大,施工扬尘会从通风管和口罩接触的空隙钻进来。(2)国内的一次性使用口罩大多是参照国外设计资料生产,不符合中国人的面部特征,很多施工扬尘直接通过口罩侧边进入了口罩内部。(3)施工扬尘的粒径集中于2~4μm,在口罩外层就被拦截。研究结果对施工扬尘的环境中一次性使用口罩的多层材料选用具有参考意义。同时,研制的模拟呼吸装置为今后实验室研究尘肺病防治提供了一种新的试验手段。 展开更多
关键词 安全卫生工程技术 一次性使用口罩 过滤效率 施工扬尘 扫描电子显微镜(SEM)
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PVDF纳米纤维膜对工业除尘滤料的性能强化
14
作者 柳静献 杜月 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期422-429,共8页
为了利用聚偏氟乙烯(PVDF)纤维膜的细直径和热/压电性提升过滤效率,用静电纺丝方法制备了PVDF纤维膜,通过SEM和XRD表征了PVDF纤维膜形貌和β晶相转化,并将PVDF纤维膜附着在PPS滤料上制备成PPS/PVDF复合滤料,对其过滤效率及压差特性进行... 为了利用聚偏氟乙烯(PVDF)纤维膜的细直径和热/压电性提升过滤效率,用静电纺丝方法制备了PVDF纤维膜,通过SEM和XRD表征了PVDF纤维膜形貌和β晶相转化,并将PVDF纤维膜附着在PPS滤料上制备成PPS/PVDF复合滤料,对其过滤效率及压差特性进行了评估.结果表明:PVDF纤维膜无串珠结构,纤维直径分布在270~780 nm,中值427.3 nm,晶型结构以β晶相为主.随着风速升高,PPS/PVDF纤维膜复合滤料过滤效率下降更小,证明PVDF纤维膜的压电效应对微细粒子过滤效率有改善作用.随着温度的提高,PVDF纤维膜呈现热电性,复合滤料的过滤效率上升,当温度升高到70℃,其对小粒径0.3μm粒子过滤效率提升幅度最大为28.37%. 展开更多
关键词 过滤效率 压差特性 聚偏氟乙烯 压电性 热电性
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表面活性剂复配对1/3焦煤润湿性能的影响研究
15
作者 秦汝祥 王修兵 +2 位作者 陈国栋 徐少伟 谷传尧 《绥化学院学报》 2024年第3期145-150,共6页
以1/3焦煤为研究对象,选取5种表面活性剂,通过接触角、表面张力和沉降实验,研究表面活性剂及其复配溶液对煤尘润湿性能的影响;通过红外光谱实验,分析复配溶液对煤表面官能团的影响。结果发现当表面活性剂的浓度达到CMC后,继续增加表面... 以1/3焦煤为研究对象,选取5种表面活性剂,通过接触角、表面张力和沉降实验,研究表面活性剂及其复配溶液对煤尘润湿性能的影响;通过红外光谱实验,分析复配溶液对煤表面官能团的影响。结果发现当表面活性剂的浓度达到CMC后,继续增加表面活性剂的浓度,表面活性剂的表面张力、接触角和煤尘的沉降速度呈现不同的变化规律,分析认为表面活性剂分子吸附状态发生变化是导致这种现象发生的原因;0.4wt%APG0810+0.4wt%JFC-E的等质量复配溶液,对1/3焦煤有着显著的协同润湿效应。煤尘沉降速度达到了45.45mg/s。煤样经0.4wt%APG0810+0.4wt%JFC-E的复配溶液浸泡处理后,含氧官能团和亲水官能团的比例升高,分别达到了50.24%和83.65%。由此推断,复配后表面活性剂分子在煤尘上有更高的吸附密度。 展开更多
关键词 1/3焦煤 煤尘 表面活性剂 复配溶液 润湿
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基于偏离度-FCE的袋式除尘系统实时定量风险评价
16
作者 侯羽澳 王强 +2 位作者 柳青 林雅敏 张少锋 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期30-38,共9页
为保障袋式除尘系统运行安全,预防粉尘燃爆事故发生,提出一种基于偏离度-模糊综合评价(FCE)的袋式除尘系统实时定量风险评价模型。首先,基于工业物联网传感器采集的除尘器进出风口压差、除尘箱温度和锁气卸灰故障信号等指标的监测数据,... 为保障袋式除尘系统运行安全,预防粉尘燃爆事故发生,提出一种基于偏离度-模糊综合评价(FCE)的袋式除尘系统实时定量风险评价模型。首先,基于工业物联网传感器采集的除尘器进出风口压差、除尘箱温度和锁气卸灰故障信号等指标的监测数据,引入偏离度实现监测指标的风险量化;其次,采用FCE法计算袋式除尘系统的风险状态,结合层次分析法(AHP)和变权理论对评价指标赋权,依据隶属函数和隶属度加权平均原则,量化基于偏离度的袋式除尘系统风险,获得系统风险评价结果;最后,运用某型号袋式除尘系统的监测数据验证模型。结果表明:当袋式除尘系统评价指标的监测值越趋近于报警阈值,且趋近于报警阈值的指标数量越多时,所处风险等级越高,评价结果与其实际运行情况具有相关一致性,验证了模型的有效性。 展开更多
关键词 偏离度 模糊综合评价(FCE) 袋式除尘系统 定量风险评价 变权理论
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一种新型组合式喷雾降尘装置流场及雾化特性试验研究 被引量：2
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作者 刘荣华 朱必勇 +2 位作者 莫世途 王鹏飞 陈世强 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1749-1757,共9页
喷雾降尘是工业粉尘治理的常规技术手段,传统喷雾降尘技术存在降尘效率低、耗水量大及无法实现远距离降尘等缺陷。通过提出一种新型组合式喷雾降尘装置,并基于自行设计的气水喷雾试验平台,对该新型装置气流场分布规律、雾化粒度的空间... 喷雾降尘是工业粉尘治理的常规技术手段,传统喷雾降尘技术存在降尘效率低、耗水量大及无法实现远距离降尘等缺陷。通过提出一种新型组合式喷雾降尘装置,并基于自行设计的气水喷雾试验平台,对该新型装置气流场分布规律、雾化粒度的空间分布规律以及相关影响因素开展试验研究。结果显示:组合式喷雾降尘装置能够将喷雾吹送至较远的降尘区域,实现远距离降尘,且装置尾部可抽吸周围含尘气体,与雾滴一并喷出,达到二次降尘效果;随着供气压力的增加,组合式喷雾降尘装置的喷雾速度呈幂函数形式增大,随着与喷口处距离的增加,装置喷雾速度自出口沿下游呈指数函数形式衰减;负压随着供气压力的增大而增大,装置尾部产生的吸气量随供气压力的增加而不断增大;随着供气压力的增加,装置的射程不断增大,增大供水压力对装置射程的提升较小;雾滴粒径随着供气压力的增加呈先增大后减小的趋势,且沿轴线方向上的不同位置的雾滴粒径呈相同的变化规律;当供气压力一定时,装置的雾滴粒径随供水压力的增加而减小。综合考虑,组合式喷雾降尘装置在现场应用时,供气压力和供水压力分别为0.4 MPa和2.0 MPa时较为合理。 展开更多
关键词 安全工程 喷雾降尘 工业防尘 雾滴粒径 供气压力 供水压力
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新型超音速气动雾化喷嘴雾化特性及降尘性能
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作者 张天 穆新升 +3 位作者 陶爽 郭雨浩 沈祉伏 陈星宇 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期239-246,共8页
为解决现有气动喷雾技术对呼吸性粉尘的实际降除效果不佳的问题,研创一种新型超音速气动雾化技术,通过试验和数值模拟方法分析该技术的雾化特性,并通过多尺度试验对比分析该技术与超音速虹吸式、内混式气动雾化降尘技术的瞬态降尘性能... 为解决现有气动喷雾技术对呼吸性粉尘的实际降除效果不佳的问题,研创一种新型超音速气动雾化技术,通过试验和数值模拟方法分析该技术的雾化特性,并通过多尺度试验对比分析该技术与超音速虹吸式、内混式气动雾化降尘技术的瞬态降尘性能。结果表明:新型超音速气动雾化喷嘴喷雾场中形成高速细雾域,随喷射距离的增加,雾滴粒径逐渐增大、雾滴速度逐渐减小;不同水流量时,随着压力的增大,雾滴粒径减小,雾滴运动速度增大,降尘效率逐步提升;与超音速虹吸式和内混式气动雾化喷嘴相比,不同水流量下,当气动压力为0.3~0.4 MPa时,新型喷嘴均具有更小的雾滴粒径和更大的雾滴运动速度,具有更高的降尘效率,最高可达90%。随气动压力的增大,新型喷嘴形成的高速细雾区域范围增大,微雾浓度增加,使不同时刻小粒径粉尘的降尘效率升高;当气动压力为0.4 MPa、水流量为10 L/h时,对2.5~10μm的呼吸性粉尘降尘效果最佳。 展开更多
关键词 超音速气动雾化 雾化喷嘴 雾化特性 降尘性能 高速细雾
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阴离子表面活性剂SDBS强化喷雾降尘试验研究
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作者 邬高高 王鹏飞 +1 位作者 蒋逸丹 刘岩 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2261-2268,共8页
为有效治理煤尘对生产环境的污染,以润湿性差的焦煤为试验材料,研究阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate, SDBS)对粉尘润湿性及喷雾降尘的影响。通过研究不同质量分数的SDBS溶液表面张力、接触角、反渗... 为有效治理煤尘对生产环境的污染,以润湿性差的焦煤为试验材料,研究阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate, SDBS)对粉尘润湿性及喷雾降尘的影响。通过研究不同质量分数的SDBS溶液表面张力、接触角、反渗透、喷嘴雾滴粒径及降尘效率,展开SDBS强化喷雾降尘试验研究。基于自行设计的喷雾降尘试验平台,采用常用的X形旋流压力喷嘴展开喷雾降尘试验研究。研究结果显示:溶液SDBS质量分数由0逐渐增加至0.005 00%时,溶液表面张力逐渐减小至28.8 mN/m,此后继续增大SDBS质量分数,表面张力减小幅度小于1 mN/m;溶液SDBS质量分数由0逐渐增加至0.500 00%,接触角由75.44°下降至16.71°且呈不断减小的变化规律;煤尘反渗透吸湿量随SDBS质量分数增加呈不断增大的趋势,质量分数为0.500 00%时煤尘吸湿量的增幅最大;随着SDBS质量分数逐渐增加,喷嘴雾滴粒径先减小后增大,降尘效率先增加后降低,且极值点质量分数均为0.005 00%。SDBS最佳喷雾降尘质量分数为0.005 00%。研究结果可为喷雾降尘现场配制SDBS溶液提供理论依据。 展开更多
关键词 安全卫生工程技术 表面活性剂 十二烷基苯磺酸钠(SDBS) 煤尘 雾滴粒径 降尘效率
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有机硅表面活性剂对煤表面润湿性影响的分子模拟 被引量：1
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作者 游波 龚哲 +2 位作者 曾磊 汪欣怡 杨芯宇 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3106-3115,共10页
为寻找对煤尘抑制具有良好效果的表面活性剂,以Wiser煤化学结构模型为附着基底,利用Materials Studio分子模拟软件建立水-表面活性剂-煤吸附体系,以研究有机硅表面活性剂在煤表面的润湿机制。分别以阴离子型碳氢表面活性剂十二烷基苯磺... 为寻找对煤尘抑制具有良好效果的表面活性剂,以Wiser煤化学结构模型为附着基底,利用Materials Studio分子模拟软件建立水-表面活性剂-煤吸附体系,以研究有机硅表面活性剂在煤表面的润湿机制。分别以阴离子型碳氢表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate, SDBS)、非离子型碳氢表面活性剂烷基糖苷(Alkyl Polyglucoside, APG-0810)、MD′M型聚醚改性三硅氧烷表面活性剂、Si—C侧链型聚醚改性聚硅氧烷表面活性剂等4种润湿剂构建润湿体系,模拟烟煤-表面活性剂-水体系对水分子的吸附过程,深入分析吸附构型、空间分布,以及相互作用能、静电势、水分子均方位移等,进而研究煤表面润湿作用机理和界面行为。模拟结果显示:有机硅表面活性剂对煤表面的润湿性能明显优于碳氢表面活性剂;在范德华力作用下,硅氧烷链段可与烟煤稳定结合;聚醚链段具有亲水性以及良好的静电驱动作用,在煤表面形成对水分子的紧密吸附层;在润湿过程中,有机硅表面活性剂的聚醚长链吸附聚集更多水分子在煤表面,促进煤的润湿进程。研究结果为有机硅表面活性剂在煤尘控制的应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 安全卫生工程技术 表面活性剂 粉尘防治 分子动力学 润湿性
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