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煤与瓦斯突出后固气两相流在巷道中运动规律

作　者: 张玉明
导　师: 谭云亮；孙东玲；梁运培
学　校: 山东科技大学
专　业: 固体力学
关键词: 固气两相流气力输送数值模拟运动规律
分类号: TD713
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 45次
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内容摘要

煤与瓦斯突出是井下的一种动力现象,具有很强的危害性。本文运用理论分析、数值模拟方法对煤与瓦斯突出后在巷道内的运动规律进行了研究,主要包括:(1)在对全国煤与瓦斯突出档案资料统计分析的基础上,对煤与瓦斯突出事故进行了特征分析,初步建立了一种固气耦合的煤与瓦斯突出模型。(2)基于气力输送理论和两相流理论,探讨了煤与瓦斯突出的瓦斯输运特性。(3)基于二维不可压缩稳态雷诺时均N-S方程,标准的k-ε湍流模型,应用Fluent软件对煤与瓦斯突出过程进行了相应的数值模拟,包括突出孔嘴的长度对突出规律的影响、突出后煤粉的运动规律、瓦斯流的运动规律。数值模拟表明,突出的空洞一般在巷道中部偏下,孔嘴长度对突出影响不大;突出瓦斯压力迅速下降,瓦斯速度明显呈中间大两边小由近向远运动;而煤粉在呈跳跃式向前运动。本文提出的将煤与瓦斯运动分为阶段进行研究的方法,对煤与瓦斯突出的后续研究有一定的参考价值。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-17
  1.1 课题的提出及研究意义  11
  1.2 国内外研究现状、发展动态  11-16
  1.3 主要研究内容  16-17
2 煤与瓦斯突出特征分析  17-25
  2.1 突出实例及其分析  17-19
  2.2 突出煤的粒度组成及其堆积情况  19-23
  2.3 突出后瓦斯在巷道内的涌出规律  23-24
  2.4 本章小结  24-25
3 突出后粉煤瓦斯流运动特性研究  25-33
  3.1 瓦斯与粉煤的运动形态  25-26
  3.2 突出瓦斯与粉煤的主要参数  26-29
  3.3 突出流气场的研究  29-31
  3.4 瓦斯输送特性  31-32
  3.5 本章小结  32-33
4 煤与瓦斯突出过程中的固—气两相流动理论  33-52
  4.1 Lagrangian描述方法  33-34
  4.2 Eulerian-Lagrangian描述方法  34-40
  4.3 Eulerian描述方法  40-42
  4.4 两相流理论在煤与瓦斯突出后的应用  42-51
  4.5 本章小结  51-52
5 煤与瓦斯突出后在巷道中运动规律的数值模拟及分析  52-72
  5.1 FLUENT软件概述  52-53
  5.2 模型的建立  53-54
  5.3 煤与瓦斯突出数值模拟  54-59
  5.4 粉煤的运动规律  59-71
  5.5 本章小结  71-72
6 主要结论及展望  72-74
  6.1 本文得到的主要结论  72
  6.2 主要创新性成果  72-73
  6.3 存在的问题及其下一步研究的内容  73-74
参考文献  74-78
致谢  78-79
作者在攻读硕士期间发表的论文  79

煤与瓦斯突出后固气两相流在巷道中运动规律

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