煤自燃過程中對流擴散反應方程組的數值模擬.pdf

1、本文結合陜西省自然科學基金項目“采空區(qū)煤炭自燃耦合場的有限元求解及動態(tài)模擬”，主要結合我校XK-Ⅲ型煤自然發(fā)火實驗臺的實際情況，在能量與質量守衡的原則下，通過傳質傳熱過程分析，建立了煤在低溫氧化放熱過程中溫度與氧濃度變化的控制方程，并引入了相應的初始條件與邊界條件?？梢钥闯鰷囟葓雠c氧濃度場控制方程格式相同，二者通過氧化放熱反應項發(fā)生耦合，組成一個二維的對流-擴散-反應偏微分方程組。針對建立的對流-擴散-反應耦合偏微分方程組，分別用交替隱

2、式預估校驗方法和特征有限差分格式進行離散和編程求解，對義馬和兗州煤的自然發(fā)火過程進行了數值模擬。模擬計算得到的義馬煤和兗州煤在與實驗條件相同的條件下取得結果相符。從而印證了本論文中所建模型與模擬方法的正確性，可以在預測煤的自然發(fā)火過程中發(fā)揮作用。 本文的創(chuàng)新點有： 1、首次在耦合場中動態(tài)模擬煤自燃過程中滲流場、溫度場及氧濃度場的變化規(guī)律。這比其它單場模擬更科學，更接近現場情況，取得更合理的結果。 2、本文構造了適