煤层厚度对煤岩体内热-流耦合传热的影响

发布时间：2017-08-02 13:29

  本文关键词：煤层厚度对煤岩体内热-流耦合传热的影响

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【摘要】：根据现场煤层厚度的多样性,构建关于煤体、岩体及煤岩体(煤岩高度比为1∶2,1∶1,2∶1)的热-流耦合传热的数学模型;考虑测得孔隙度、颗粒直径、阻力影响及温度加载方式,引入局部热平衡假设和Brinkman-Darcy-Forchheimer建立守恒方程组,进行数值求解,将计算结果与实验进行对比。研究表明:煤岩体中央处对流作用最弱,近壁面处流体对流作用最强,流体经过煤岩接触面处速度发生突变;随煤岩体中煤层增厚,流函数最大值|ψ|_(max)减小,对流换热能力减弱;在传热过程中,流场与温度场的规律相对应,随瑞利数Ra增大,Nu呈指数增加趋势。通过验证,地温与暴露立侧面风流温差在10~30℃时,该模拟能很好的预测煤层厚度对热流耦合传热规律产生的影响。为有效预防煤层自燃、岩体损伤力学分析及煤矿能源合理露采等提供科学依据。
【作者单位】： 辽宁工程技术大学建筑工程学院;
【关键词】： 煤层厚度 多孔介质 煤岩体 热-流耦合
【基金】：辽宁省大学生创新创业训练计划资助项目(201410147019) 国家自然科学基金资助项目(51274109)
【分类号】：TD313;TK124
【正文快照】： 引言基于煤岩工程不断深入发展,煤岩力学发展的方向已不局限于对煤体、岩体的研究,煤矿安全生产,资源合理的开采利用等工程实践对煤系地层煤岩体的研究提出了更高要求。对此,国内外学者相继开展许多关于煤与顶底板岩层力学性质随温度、煤岩高度比变化规律的研究:王晓楠对不同

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本文编号：609572