mô phỏng CFD

Mô phỏng CFD (động lực học chất lưu tính toán) là công cụ mạnh để dự báo trường dòng trong hệ thống thông gió mỏ trước khi đầu tư lớn. Bằng cách xây dựng mô hình 3D mạng ống, phòng làm việc, cửa gió và quạt, kỹ sư có thể quan sát phân bố vận tốc, áp tĩnh, vùng xoáy và vị trí có nguy cơ tách dòng. Kết quả mô phỏng giúp lựa chọn đường kính ống, hình học chuyển tiếp, bán kính cút, vị trí bộ làm đều dòng và ống khuếch tán xả nhằm giảm tổn thất và tiếng ồn.

Quy trình gồm: thu thập dữ liệu hiện trường, dựng hình mô hình, đặt điều kiện biên về lưu lượng, áp tĩnh và đặc tính quạt; sau đó chạy nghiệm để đánh giá các phương án. Với những khu vực nhạy cảm tiếng ồn, CFD giúp xác định vị trí tạo ồn khí động và đề xuất cải tiến bề mặt hoặc thêm giảm thanh. Ở khu vực nhiệt cao, mô phỏng đối lưu hỗn hợp cho phép kiểm tra hiệu quả làm mát và nguy cơ vùng tù khí.

Giá trị của CFD còn nằm ở việc rút ngắn giai đoạn chạy thử: phương án tối ưu đã được “lọc” trước khi thi công, vì vậy ít phải điều chỉnh tại chỗ. Khi kết hợp với điều khiển theo nhu cầu và chiến lược cân bằng áp suất, mô phỏng cung cấp cái nhìn hệ thống giúp chọn điểm đặt cảm biến và điểm duy trì áp tĩnh hợp lý. Dữ liệu đo hiện trường sau lắp đặt được dùng để hiệu chỉnh mô hình, tạo vòng lặp cải tiến liên tục.

Dù hữu ích, CFD đòi hỏi dữ liệu đầu vào tin cậy và giả thiết biên phải phản ánh đúng thực tế vận hành. Do đó, cần phối hợp chặt chẽ giữa nhóm thiết kế, vận hành và bảo trì. Khi được triển khai đúng, mô phỏng CFD trở thành nền tảng quyết định kỹ thuật, giúp mạng thông gió đạt hiệu suất cao, an toàn và tiết kiệm năng lượng ngay từ bước thiết kế.