煤自燃多場(chǎng)耦合的數(shù)值模擬.pdf

1、為了盡可能避免煤自燃導(dǎo)致的資源浪費(fèi)和煤礦火災(zāi)事故對(duì)人民生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)的危害,進(jìn)行煤自燃規(guī)律的研究,及時(shí)預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)煤自燃的發(fā)生是十分必要的,其中使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬是研究煤自燃規(guī)律及影響因素的重要方法和手段之一。通過(guò)對(duì)煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)的數(shù)值模擬,可以揭示煤田火區(qū)的形成機(jī)理、發(fā)展進(jìn)程、高溫點(diǎn)空間位置轉(zhuǎn)移規(guī)律,研究煤田火區(qū)自燃、熄滅和復(fù)燃特性與規(guī)律及其影響因素,為制定防滅火措施提供理論依據(jù)。
　　本文結(jié)合我校煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)際情況,根

2、據(jù)多孔介質(zhì)滲流力學(xué)和傳熱傳質(zhì)學(xué)理論,通過(guò)分析煤自燃過(guò)程中氣體濃度場(chǎng)、漏風(fēng)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)的多場(chǎng)耦合作用,研究煤自燃過(guò)程的多場(chǎng)耦合模型,并將耦合模型的控制方程歸結(jié)為非穩(wěn)態(tài)的對(duì)流擴(kuò)散方程。針對(duì)非穩(wěn)態(tài)二維對(duì)流擴(kuò)散方程,構(gòu)造高精度緊致差分格式,并結(jié)合Richardson外推法進(jìn)行求解;將特征線法與有限體積法結(jié)合,構(gòu)造特征有限體積法,用差分格式進(jìn)行求解。結(jié)合實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)參數(shù),確定邊界條件和初始條件,分別用兩種方法對(duì)寧夏棗泉礦煤的自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值