Dynamic and air distribution characteristics of jet ventilation in crossflow for long-narrow confined mine spaces

长期暴露在矿井的高温环境中，对工人的健康和工作效率有严重影响。空气分布在热环境控制中起着至关重要的作用，直接影响到地下通风的制冷效果和制冷量利用效率。本文通过实验和计算流体力学（CFD）仿真研究了射流通风（JVIC）的动力学特性和空气分布特性，以探索高效的空气分布形式和控制方法。实验利用风洞平台进行速度分布和流量可视化。利用实验结果验证了CFD模型。结果表明，JVIC可以形成3种典型的流动模式：壁挂式射流、偏转射流和撞击射流。流动结构显示单尾流和双尾流形式。值得注意的是，由于环流效应，JVIC创造了一个以反向旋转涡流对（CVP）为主的流动结构。此外，尾流结构的核心区域同时表现出低速和低温，并得到了该区域的衰减规律和空间演化特征。JVIC是一个以速度为主的流场，受流速比（R）和巷道与通风口当量直径比（C）的共同影响。提出了射流偏转和扩散的定量分析模型，揭示了JVIC的偏转、扩散和衰减特性，以及雷诺数比（RNR）对JVIC的影响。本研究为有效控制空气分布提供了新思路和方法，以防止地下热危害，同时降低冷却能耗。