热线法测松散煤体变导热系数

根据非稳态导热的基本原理,提出用热线法测定松散煤体导热系数时,考虑其导热系数与温度的依变关系,并详细介绍了数学模型的求解过程,在此基础上设计了松散煤体导热系数测定试验,该方法也可用于其它同类型材料的导热系数测定,具有一定的实用价值。     

松散煤体导热系数影响因素分析

导热系数是研究煤自燃中的一个重要基础参数,能够获得比较准确的导热系数,对煤炭自燃火源定位等的研究将有很大的帮助.松散煤体为松散多孔介质,对于松散多孔介质,导热系数的影响因素很多,除了煤体本身的性质以外,还受环境因素和传热方式等的影响,本文在实验的基础上,系统分析了松散煤体导热系数的影响因素.     

平行热线法测定松散煤体导热系数试验

根据国际标准的平行热线法原理,设计出测定松散煤体导热系数试验装置,给出了其计算方法,并对祁东煤矿的不同粒径及不同含水量的煤质进行了反复试验,结果表明:随着粒径及含水量的增加,煤体导热系数呈上升趋势,且越趋平稳;最后对结果作了详细分析。     

水分相变下松散煤体导热系数的数值模拟研究

煤自燃过程中水分的相变与迁移对松散煤体所处的导热和蓄热环境具有重要影响,而导热系数的变化可直观表征水分相变对松散煤体导热能力的改变。考虑到水分相变对松散煤体自燃过程中热湿迁移的实际作用,建立了含水松散煤体的简化物理模型,运用有限元数值模拟的方法,求解了二维稳态条件下,水分发生相变时含水松散煤体的温度场和热流密度分布,分析了水分相变对松散煤体内部各处导热能力的改变,并计算得到了相应的导热系数。研究结果表明:水分相变的发生直接影响了含水松散煤体内部温度及热流的分布,最终表现为含水松散煤体导热能力的整体变化;基于水分相变的影响,随着液相饱和度的增大,含水松散煤体的导热系数基本呈线性增加,增加趋势随着温度的升高逐渐变缓;100℃时水分相变下导热系数与液相饱和度满足关系:λe=0.130 1+0.132 8S,通过与对比数据的误差分析,验证了模拟的可靠性。     

松散煤体导热系数的分析

松散体导热系数受各种因素的影响,但对于一个给定的松散体,其导热系数主要与空隙率有关。应用一维稳态无限长圆筒法测定不同空隙率的松散煤体导热系数,采用回归分析获得实验煤的空隙率与导热系数的函数关系,由此得知实际条件下某一特定煤在不同空隙率时的导热系数,进而提高煤自燃火灾预测的精度。     

松散煤体导热系数测定方法

分析了已有松散煤体导热系数测定方法的基本原理,对其中存在的问题进行了概述。在此基础上,对测试方法的改进提出了一些看法,并介绍了实验设计的关键技术。     

基于二分法的松散煤体导热系数研究

基于实验室测试,在考虑比热容与环境温度关系的基础上,通过有限元数值模拟,采用二分法对松散煤体在不同环境温度下的导热系数进行研究。研究结果表明:在已知煤样挥发分的条件下,煤样的比热容与环境温度呈线性关系。根据煤样的热传导模型,通过二分法选取热传导系数,将数值模拟煤样温度随时间的变化规律与实测结果进行对比分析,逐步逼近确定煤样在不同环境温度时的导热系数。煤样导热系数随环境温度升高而线性增大。     

松散煤体热物性参数测试系统的设计与开发

设计与开发了松散煤体热物性测试系统.基于热线法测试原理,采用新的数据处理方法,可同时测算材料导热系数λ、热扩散率a和比热容cp;利用PLC结合计算机编程实现数据采集和处理,自动化程度高;实际测试试验表明系统测试结果相对精度高,且与相关文献参照值相符,对于提高松散煤体及其类似材料的热物性测试水平,具有一定价值.     

综放面巷道松散煤体自燃过程数学模型的建立

在煤炭自燃灾害中,松散煤体自燃占很大的比例,综放面松散煤体较多,发生自燃的危险性也较高。文中根据综放面巷道松散煤体所处位置、堆积形态、漏风动力、散热条件等总结出自燃的特点,并判断自燃危险区域,最终推导出综放面巷道松散煤体自燃过程的数学模型,对实际生产中预防巷道松散煤体自燃起到指导作用。     

松散煤体中氧气输运过程的理论分析

根据煤氧作用低温自燃理论,分析了氧气在松散煤体中的运动形式,探讨了各种运动形式的控制方程,对氧气在松散煤体中的输运规律进行了研究。结果表明,氧气在松散煤体中主要通过流动空气的携带和自身的扩散来输运。在忽略Soret效应、假定煤体为各向同性的均匀多孔介质等简化条件下,推导出氧气在煤矿井下松散煤体中输运过程的数学模型。对进一步完善煤炭自燃理论、提高矿井自燃灾害防治能力具有重要作用。