| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-11页 |
| 主要符号表 | 第11-13页 |
| 1 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 引言 | 第13-14页 |
| 1.2 煤矿风排瓦斯氧化及利用技术概述 | 第14-17页 |
| 1.2.1 辅助燃料利用技术 | 第14页 |
| 1.2.2 主燃料利用技术 | 第14-17页 |
| 1.3 逆流催化氧化技术研究现状 | 第17-19页 |
| 1.4 热逆流氧化技术研究现状 | 第19-21页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第21-23页 |
| 2 小型瓦斯热逆流氧化实验研究 | 第23-39页 |
| 2.1 引言 | 第23页 |
| 2.2 热逆流氧化装置结构型式 | 第23-26页 |
| 2.3 实验装置及方法 | 第26-30页 |
| 2.3.1 实验装置 | 第26-30页 |
| 2.3.2 实验方法 | 第30页 |
| 2.4 实验结果与讨论 | 第30-35页 |
| 2.4.1 加热启动实验 | 第30-31页 |
| 2.4.2 装置甲烷氧化性能实验 | 第31-32页 |
| 2.4.3 装置自热平衡实验 | 第32-35页 |
| 2.5 实验不确定度分析 | 第35-36页 |
| 2.6 小结 | 第36-39页 |
| 3 五床立式结构瓦斯热逆流氧化装置研制 | 第39-55页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 工业化瓦斯热逆流氧化装置结构选型及工作原理 | 第39-43页 |
| 3.2.1 工业化装置结构选型 | 第39-40页 |
| 3.2.2 五床式瓦斯热逆流氧化装置工作原理 | 第40-43页 |
| 3.3 五床式瓦斯热逆流氧化装置本体结构设计 | 第43-52页 |
| 3.3.1 陶瓷床结构设计 | 第43-49页 |
| 3.3.2 燃烧室结构设计 | 第49-51页 |
| 3.3.3 气流分配室及切换阀门设计 | 第51-52页 |
| 3.4 装置内温度及压力测点设置 | 第52-54页 |
| 3.5 小结 | 第54-55页 |
| 4 瓦斯热逆流氧化工业性试验研究 | 第55-75页 |
| 4.1 引言 | 第55页 |
| 4.2 工业性试验系统组成及试验工况表 | 第55-58页 |
| 4.2.1 工业性试验系统组成及工艺流程 | 第55-58页 |
| 4.2.2 试验工况表 | 第58页 |
| 4.3 额定运行工况 | 第58-65页 |
| 4.3.1 气体流量及甲烷浓度波动 | 第58-59页 |
| 4.3.2 装置内温度分布 | 第59-63页 |
| 4.3.3 装置阻力损失分析 | 第63页 |
| 4.3.4 能量平衡分析 | 第63-65页 |
| 4.4 临界自热平衡运行工况 | 第65-68页 |
| 4.5 主要操作参数对装置性能的影响 | 第68-73页 |
| 4.5.1 进气流量的影响 | 第68-69页 |
| 4.5.2 进气甲烷浓度的影响 | 第69-71页 |
| 4.5.3 循环周期时长的影响 | 第71-73页 |
| 4.6 小结 | 第73-75页 |
| 5 瓦斯热逆流氧化数值模拟研究 | 第75-113页 |
| 5.1 引言 | 第75页 |
| 5.2 物理数学模型 | 第75-78页 |
| 5.2.1 物理模型及相关假设 | 第75-76页 |
| 5.2.2 控制方程及定解条件 | 第76-78页 |
| 5.3 计算模型设置及验证 | 第78-82页 |
| 5.3.1 物性参数 | 第78-80页 |
| 5.3.2 计算方法 | 第80页 |
| 5.3.3 网格无关性验证 | 第80-81页 |
| 5.3.4 模型验证 | 第81-82页 |
| 5.4 瓦斯热逆流氧化基本特性 | 第82-85页 |
| 5.4.1 基本定义 | 第82页 |
| 5.4.2 温度场周期性迁徙规律 | 第82-84页 |
| 5.4.3 通道内甲烷浓度分布周期性迁徙规律 | 第84-85页 |
| 5.5 主要操作参数对温度场及甲烷氧化的影响 | 第85-94页 |
| 5.5.1 进气浓度的影响 | 第85-88页 |
| 5.5.2 进气流速的影响 | 第88-91页 |
| 5.5.3 循环周期时长的影响 | 第91-94页 |
| 5.6 蓄热体比热容对温度场及甲烷氧化的影响 | 第94-96页 |
| 5.7 通道结构参数对温度场及甲烷氧化的影响 | 第96-103页 |
| 5.7.1 通道长度的影响 | 第96-98页 |
| 5.7.2 壁厚的影响 | 第98-101页 |
| 5.7.3 通道截面形状的影响 | 第101-103页 |
| 5.8 临界自热平衡工况影响因素分析 | 第103-104页 |
| 5.9 蓄热体通道内阻力特性研究 | 第104-111页 |
| 5.9.1 阻力特性理论分析 | 第104-106页 |
| 5.9.2 阻力特性影响因素分析 | 第106-111页 |
| 5.10 小结 | 第111-113页 |
| 6 结论与展望 | 第113-117页 |
| 6.1 主要结论 | 第113-114页 |
| 6.2 论文主要创新点 | 第114页 |
| 6.3 后期工作与展望 | 第114-117页 |
| 致谢 | 第117-119页 |
| 参考文献 | 第119-127页 |
| 附录 | 第127页 |
| A 攻读博士学位期间作者发表的论文 | 第127页 |
| B 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第127页 |
| C 攻读博士学位期间申请的发明专利 | 第127页 |
| D 攻读博士学位期间获得的省部级奖励 | 第127页 |