基于重力热管降温的地面储煤堆温湿度场数值模拟分析

发布时间：2021-07-31 18:27

　　大量的煤在堆放的过程中,长时间裸露在外界环境中,会发生氧化放热反应,释放出大量的热,当热量积聚到一定程度,将会导致煤堆自燃。我国虽是煤炭大国,但是现有的煤炭开采方法,以及煤炭储存和运输方法还不够完善。基于此,本文采用重力热管移热降温,防止煤堆自燃。在煤堆内部插入重力热管,利用热管相变的高效导热性,及时导出煤堆内部积聚的热量。基于能源节约和环境保护,本文研究了有效利用煤堆内部热量的方法。本文基于提高松散煤体的散热效率,建立了单根热管、两根热管以及倾斜热管作用煤堆移热降温的数学模型,并对煤堆自燃的原因进行了详细阐述。在此基础上,数值模拟了热管插入煤堆不同深度、角度、间距的条件下,对煤堆内部温度场及湿度场的影响。此外,基于Seebeck效应,设计了一套热电能量转换系统,将重力热管从煤体内部吸收的热能转换成电能,供应低功率元器件的使用。研究结果表明:采用单根重力热管移热降温时,热管插入煤堆的深度较大（0.35m）时,倾斜角度为70°时,热管的降温效果较好。同时,松散煤体距离热管越近,温度越低,热管在影响半径范围内的数值模拟结果与数学模型推论相符合。采用两根重力热管移热降温时,热管间距由0.05... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

煤体自燃过程

图 2 平板加热粳稻试验图ig.2 Test diagram of flat heating japonica 温试验过程中，采用平板加热粳稻单根热管的粳稻比较，得到单根热响半径；通过改变热管间距离，观低，热管间粳稻温度稍高，热管外置，既能达到降温的效果，还能节作用，为热管适用煤堆等多孔介质

图 2 平板加热粳稻试验图.2 Test diagram of flat heating japonica rice试验过程中，采用平板加热粳稻，根热管的粳稻比较，得到单根热管半径；通过改变热管间距离，观测，热管间粳稻温度稍高，热管外围，既能达到降温的效果，还能节约用，为热管适用煤堆等多孔介质的

【参考文献】：
期刊论文
[1]露天煤堆内部升温与水分蒸发阶段特征的模拟研究[J]. 刘星魁,杜学胜,常绪华.  工业安全与环保. 2017(10)
[2]大功率LED灯热管散热器性能研究[J]. 戴绍碧,王娇琳,王倩.  制冷与空调(四川). 2017(05)
[3]基于平板热管的大功率LED散热系统模拟及优化[J]. 叶祥平,刘煜,黄青松.  电子元件与材料. 2017(10)
[4]LED平板热管散热系统的性能分析[J]. 田中轩,王长宏,郑焕培,黄炯桐.  化工学报. 2017(S1)
[5]基于重力热管技术的烟气余热利用浅析[J]. 郝晓冬.  应用能源技术. 2017(06)
[6]基于VOF模型的倾角对重力热管性能影响数值研究[J]. 战洪仁,吴众,惠尧,王立鹏.  热力发电. 2017(06)
[7]汽车尾气温差发电系统发电效率研究[J]. 邹治风,刘帅,吴嘉坤,齐明洋.  科技创新与应用. 2017(15)
[8]搪瓷热管式低温省煤器在燃煤热电联产的应用[J]. 王东峰,薛志辉.  能源研究与利用. 2017(02)
[9]热管抑制煤自燃的降温效应分析[J]. 张亚平,王建国,姬长发,马砺.  煤炭工程. 2017(02)
[10]热管实现煤堆深部热转移的实验研究[J]. 党逸峰,张亚平,屈瑞,姬长发.  煤炭技术. 2016(12)

博士论文
[1]基于重力热管换热的地下煤火治理与应用研究[D]. 苏贺涛.中国矿业大学 2018
[2]聚光太阳能温差发电关键技术及热电性能机理研究[D]. 梁秋艳.东北农业大学 2016

硕士论文
[1]重力热管对煤堆自燃温度场分布影响效果的数值模拟研究[D]. 王皎.西安科技大学 2018
[2]地热利用过程中埋地热管传热研究[D]. 刘玉学.西南石油大学 2016
[3]重力热管提取储煤堆自燃热量的实验研究[D]. 屈锐.西安科技大学 2014
[4]冬季地下埋管换热器温度场和湿度场的研究[D]. 盛宏.河北工程大学 2012
[5]插入热管对沙土传热特性影响的初步研究[D]. 李俊文.华中科技大学 2007



本文编号：3313970