环缝式引射瓦斯稀释器因其具有安全可靠、无需用电、安装简便等特点,在煤矿采煤工作面上隅角瓦斯治理等应用中受到广泛的关注。本文针对目前市场报导的环缝式引射瓦斯稀释器性能较低的问题,建立二维结构模型,采用数值模拟的方法对环缝式引射瓦斯稀释器性能影响参数进行研究,以期得到引射器性能的影响规律,并对优化模型的性能进行实验验证,主要研究内容包括:(1)选取矿用环缝式引射瓦斯稀释器(BRWX-80型)结构模型为研究对象,通过Fluent数值模拟软件,构建二维引射器结构模型,模拟了环缝式引射瓦斯稀释器内气体流动、混合以及扩散的全过程。通过内部流场的仿真计算,并基于空气动力学及流体力学等相关理论,分析了滞止压力比、马赫数、背压和主流压力等参数对引射系数的影响关系,揭示了其内流场分布规律特征,为环缝式引射器的参数优化提供了理论支撑。(2)基于环缝式引射瓦斯稀释器初始模型,采用单因素分析法,逐一改变引射器的结构参数尺寸(混合室长度HL、扩散室长度KL、扩散室角度β、喉部直径d和缝隙宽度e),在主流压力为0.3～0.7Mpa范围内,模拟了引射器结构参数对引射系数的影响关系,确定了改进模型的合理结构参数,其中HL=40mm,KL=360mm,β=6°,d=160mm,e=0.1mm。(3)在引射器结构参数同时变化的情况下,建立了6组环缝式引射器结构模型,在主流压力为0.3～0.7Mpa范围内,模拟了各组模型下引射器的性能,并采用灰色关联分析法,以引射系数为参考序列,结构参数为相关因素,得到了影响引射器性能的因素重要性排序,即e>β>HL>d>KL。(4)首先根据数值模拟结果,设计了环缝式引射瓦斯稀释器的改进模型,然后基于环缝式引射瓦斯稀释器优化模型搭建实验系统平台,采用对数线性测量的方法,选用毕托管测量次流入口截面动压,计算次流入口速度和引射流量,同时采用气体涡街流量计测量标准状态下压缩气体的质量流量,得到了改进模型的引射系数。最后针对改进模型的模拟和实验结果进行对比分析,结果表明模拟误差满足工程要求。综上所述,本文基于BRWX-80型环缝式引射瓦斯稀释器的结构模型,采用数值模拟结合实验分析的方法,分析了结构参数和操作参响引射器性能因素的主次关系,设计了改进模型,研究结果对环缝式引射瓦斯稀释器的数对引射系数的影响规律,确定了影性能优化具有一定的指导意义。