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摘要
为研究突扩巷道流场特征和局部阻力特性随壁面粗糙度的变化规律，采用计算流体力学(CFD)方法对实际巷道进行数值模拟，并基于流体相似理论，搭建相似比为1∶20的实验模型，使用粒子图像测速(PIV)系统等实验装置和仪器进行突扩巷道流场测试实验与局部阻力测定实验，将实验结果对模拟进行验证，根据模拟结果，对不同壁面粗糙度的突扩巷道流场特征和局部阻力特性进行分析。研究结果表明：在流场测试方面，随风速增大，突扩后涡流区长度先增大后保持不变；在局部阻力测定方面，数值模拟结果与实验测定结果相差在10%以内，随着巷道粗糙度增加，突扩巷道局部阻力系数呈非线性增大，且当突扩比为1∶2时，粗糙度分别为0.02,0.04,0.06,0.08 m的突扩巷道局部阻力系数ξ1分别为0.373 6,0.386 3,0.395 0,0.401 6。研究结果对于新掘巷道的局部通风阻力预测工作，以及为矿井智能通风提供准确风阻参数具有重要意义。
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