煤自燃多場耦合的數(shù)值模擬.pdf

1、為了盡可能避免煤自燃導(dǎo)致的資源浪費和煤礦火災(zāi)事故對人民生命和財產(chǎn)帶來的危害,進(jìn)行煤自燃規(guī)律的研究,及時預(yù)報預(yù)測煤自燃的發(fā)生是十分必要的,其中使用計算機(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。通過對煤自然發(fā)火實驗的數(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)火實驗臺的實際情況,根

2、據(jù)多孔介質(zhì)滲流力學(xué)和傳熱傳質(zhì)學(xué)理論,通過分析煤自燃過程中氣體濃度場、漏風(fēng)流場、溫度場的多場耦合作用,研究煤自燃過程的多場耦合模型,并將耦合模型的控制方程歸結(jié)為非穩(wěn)態(tài)的對流擴(kuò)散方程。針對非穩(wěn)態(tài)二維對流擴(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)合實驗和現(xiàn)場實測參數(shù),確定邊界條件和初始條件,分別用兩種方法對寧夏棗泉礦煤的自然發(fā)火實驗進(jìn)行數(shù)值