实际巷道火灾过程热物理参数变化规律与计算机仿真的研究
| 1 绪论 | 第1-21页 |
| 1．1 概述 | 第12-13页 |
| 1．1．1 燃烧学的相关术语 | 第12页 |
| 1．1．2 火灾科学的术语 | 第12-13页 |
| 1．1．3 巷道火灾 | 第13页 |
| 1．1．4 巷道火灾的分类 | 第13页 |
| 1．2 火灾理论及其相关学科的发展现状 | 第13-14页 |
| 1．3 火灾研究方法 | 第14页 |
| 1．4 矿井火灾研究成果评述 | 第14-19页 |
| 1．4．1 国外研究现状 | 第14-17页 |
| 1．4．2 国内研究现状 | 第17-19页 |
| 1．5 火灾研究发展趋势 | 第19-20页 |
| 1．6 研究内容方法及目的 | 第20-21页 |
| 1．6．1 研究内容 | 第20页 |
| 1．6．2 研究方法 | 第20页 |
| 1．6．3 研究目标 | 第20-21页 |
| 2 巷道火灾的确定性与混沌(Chaos) | 第21-33页 |
| 2．1 概述 | 第21页 |
| 2．2 巷道火灾的确定性描述 | 第21-26页 |
| 2．2．1 N-S方程 | 第21-23页 |
| 2．2．2 Favre形式的湍流方程 | 第23-25页 |
| 2．2．2．1 Reynold平均量 | 第23页 |
| 2．2．2．2 Favre平均量 | 第23-24页 |
| 2．2．2．3 Favre平均的守恒与输运方程 | 第24-25页 |
| 2．2．3 无烟区的确定性描述 | 第25页 |
| 2．2．4 燃烧区的确定性描述 | 第25-26页 |
| 2．2．5 烟侵区的确定性描述 | 第26页 |
| 2．3 湍流方程的封闭 | 第26-28页 |
| 2．3．1 k-ε双方程模型 | 第26-27页 |
| 2．3．2 Pdf封闭法 | 第27-28页 |
| 2．4 稳定燃烧时的湍流边界层分析 | 第28-31页 |
| 2．4．1 二维稳定湍流边界层方程 | 第28-30页 |
| 2．4．2 边界条件 | 第30-31页 |
| 2．5 确定性中的混沌 | 第31页 |
| 2．6 小结 | 第31-33页 |
| 3 火区燃烧的化学热力学和化学动力学 | 第33-45页 |
| 3．1 天然固体燃料的燃烧 | 第33-35页 |
| 3．1．1 坑木的燃烧 | 第33-34页 |
| 3．1．2 煤的燃烧 | 第34-35页 |
| 3．2 人工固体燃料的燃烧 | 第35页 |
| 3．3 烟及其产生机理 | 第35-37页 |
| 3．4 燃烧速率 | 第37-39页 |
| 3．4．1 固相中热解速率 | 第37页 |
| 3．4．2 气固交界面的燃烧反应速率 | 第37-38页 |
| 3．4．3 气相中的燃烧速率 | 第38-39页 |
| 3．5 焓的变化 | 第39-44页 |
| 3．5．1 燃烧热的定义 | 第39页 |
| 3．5．2 盖斯定律 | 第39-40页 |
| 3．5．3 热功转化 | 第40页 |
| 3．5．4 热与焓变 | 第40-44页 |
| 3．6 小结 | 第44-45页 |
| 4 火区烟流与围岩温度变化规律 | 第45-55页 |
| 4．1 烟流的换热 | 第45-52页 |
| 4．1．1 烟流的对流换热 | 第45-46页 |
| 4．1．2 烟流的辐射换热 | 第46-51页 |
| 4．1．2．1 固体的热辐射 | 第47-48页 |
| 4．1．2．2 气体辐射 | 第48-50页 |
| 4．1．2．3 粉尘辐射 | 第50-51页 |
| 4．1．2．4 含尘气体辐射 | 第51页 |
| 4．1．3 烟流对围岩的热传导 | 第51-52页 |
| 4．1．4 复合换热系数 | 第52页 |
| 4．2 表面蒸发换热 | 第52-53页 |
| 4．3 围岩非稳态导热 | 第53-54页 |
| 4．4 小结 | 第54-55页 |
| 5 火风压、热阻力和节流机理 | 第55-64页 |
| 5．1 概述 | 第55页 |
| 5．2 一维可压缩非稳定流理论 | 第55-57页 |
| 5．2．1 非稳定流质量守恒方程 | 第55-56页 |
| 5．2．2 非稳定流动量守恒方程 | 第56-57页 |
| 5．3 燃烧热阻力 | 第57-59页 |
| 5．3．1 粘性热阻力 | 第57-58页 |
| 5．3．2 膨胀热阻力 | 第58-59页 |
| 5．3．3 加速燃烧阻力 | 第59页 |
| 5．4 火风压 | 第59-61页 |
| 5．5 节流效应及其机理 | 第61-62页 |
| 5．5．1 节流定义 | 第61页 |
| 5．5．2 节流机理 | 第61-62页 |
| 5．6 烟气逆流层 | 第62-63页 |
| 5．7 小结 | 第63-64页 |
| 6 非稳定流的计算机仿真 | 第64-73页 |
| 6．1 概述 | 第64页 |
| 6．2 系统模型 | 第64-67页 |
| 6．3 系统分布参数模型 | 第67-71页 |
| 6．3．1 燃料消耗率 | 第67页 |
| 6．3．2 燃烧热 | 第67-68页 |
| 6．3．3 热量交换 | 第68-69页 |
| 6．3．4 烟流沿流径的温度分布 | 第69-71页 |
| 6．3．5 热阻力 | 第71页 |
| 6．3．6 火风压 | 第71页 |
| 6．4 小结 | 第71-73页 |
| 7 巷道火灾试验 | 第73-81页 |
| 7．1 概况 | 第73页 |
| 7．2 试验系统 | 第73-75页 |
| 7．2．1 巷道系统 | 第73页 |
| 7．2．2 通风系统 | 第73-75页 |
| 7．2．3 通讯系统 | 第75页 |
| 7．2．4 供水系统 | 第75页 |
| 7．2．5 供电系统 | 第75页 |
| 7．3 数据测量采集系统 | 第75-77页 |
| 7．3．1 风压测量 | 第75页 |
| 7．3．2 风速测量 | 第75页 |
| 7．3．3 温度测量 | 第75-76页 |
| 7．3．4 烟流浓度测量 | 第76页 |
| 7．3．5 数据采集系统 | 第76-77页 |
| 7．4 试验内容和方法 | 第77-79页 |
| 7．4．1 主要研究内容 | 第77页 |
| 7．4．2 试验方法 | 第77-79页 |
| 7．5 试验总貌 | 第79-81页 |
| 7．5．1 参数总表 | 第79页 |
| 7．5．2 试验初始条件 | 第79-81页 |
| 8 试验结果及分析 | 第81-110页 |
| 8．1 烟流温度 | 第81-83页 |
| 8．1．1 实验条件 | 第81页 |
| 8．1．2 顶部烟流温度 | 第81-82页 |
| 8．1．3 中部烟流温度 | 第82-83页 |
| 8．2 壁温 | 第83-85页 |
| 8．2．1 顶壁温度 | 第83-84页 |
| 8．2．2 侧壁温度 | 第84-85页 |
| 8．3 烟流温度与壁温 | 第85-87页 |
| 8．4 岩石温度 | 第87-88页 |
| 8．5 风机风压与热阻力 | 第88-89页 |
| 8．6 平均温度与比热阻 | 第89-90页 |
| 8．7 延燃速度的测试 | 第90-92页 |
| 8．7．1 实验条件 | 第90页 |
| 8．7．2 烟流温度 | 第90-91页 |
| 8．7．3 延燃速度 | 第91-92页 |
| 8．8 围岩的冷却 | 第92-95页 |
| 8．9 烟气浓度 | 第95-96页 |
| 8．10 沿流径压力的分布 | 第96页 |
| 8．11 火风压 | 第96-99页 |
| 8．12 复合换热系数 | 第99-100页 |
| 8．13 节流发生的时间 | 第100-103页 |
| 8．13．1 试验条件 | 第100-101页 |
| 8．13．2 节流参数的时间关系 | 第101-103页 |
| 8．14 比燃料消耗率 | 第103-104页 |
| 8．15 密闭火区时温度和压力的变化 | 第104-108页 |
| 8．15．1 试验条件 | 第104页 |
| 8．15．2 烟流温度 | 第104-105页 |
| 8．15．3 燃烧区入口温度 | 第105-107页 |
| 8．15．4 密闭时压力的变化 | 第107-108页 |
| 8．16 试验结论 | 第108-110页 |
| 9 结论及建议 | 第110-115页 |
| 9．1 理论和试验方法总结 | 第110-111页 |
| 9．2 理论和试验研究的主要结果和结论 | 第111-114页 |
| 9．3 进一步研究的建议 | 第114-115页 |
| 博士研究生期间完成的主要研究成果和发表的论文 | 第115-116页 |
| 参考文献 | 第116-121页 |
| 致谢 | 第121页 |
