基于LBM的煤多孔介质对氧气的吸附模拟及实验研究
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| abstract | 第7页 |
| 1 绪论 | 第14-21页 |
| 1.1 研究背景 | 第14-17页 |
| 1.1.1 煤自燃危害 | 第14-16页 |
| 1.1.2 研究煤自燃的意义 | 第16-17页 |
| 1.2 煤自燃理论 | 第17页 |
| 1.2.1 煤炭自燃的机理 | 第17页 |
| 1.2.2 煤氧复合学说 | 第17页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第17-19页 |
| 1.3.1 煤炭自燃的机理研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3.2 煤自燃特性和影响因素 | 第18-19页 |
| 1.3.3 煤吸附气体研究现状 | 第19页 |
| 1.4 本文主要研究内容及创新点 | 第19-21页 |
| 2 格子Boltzmann方法的基本理论 | 第21-37页 |
| 2.1 格子Boltzmann方法简介 | 第21-25页 |
| 2.1.1 格子Boltzmann方法发展过程 | 第21-22页 |
| 2.1.2 LBM基本思想 | 第22页 |
| 2.1.3 格子Boltzmann方程及模型 | 第22-25页 |
| 2.2 多孔介质流的LBM | 第25-33页 |
| 2.2.1 多孔介质基本概念 | 第26页 |
| 2.2.2 多孔介质流动的LBM | 第26-27页 |
| 2.2.3 基于通用渗流的LBE模型 | 第27-31页 |
| 2.2.4 多孔介质流的热LBE模型 | 第31-33页 |
| 2.3 格子Boltzmann方法的边界处理 | 第33-35页 |
| 2.4 格子Boltzmann方法的具体实现 | 第35-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 3 煤氧物理吸附过程的数值模拟 | 第37-49页 |
| 3.1 吸附方程的选择 | 第37-38页 |
| 3.2 模型及理论 | 第38-42页 |
| 3.2.1 物理模型 | 第38-39页 |
| 3.2.2 渗流宏观控制方程 | 第39-40页 |
| 3.2.3 参数无量纲化 | 第40-41页 |
| 3.2.4 多孔介质流动的LB模型 | 第41页 |
| 3.2.5 LBM的程序编写 | 第41-42页 |
| 3.3 数值模拟结果 | 第42-47页 |
| 3.3.1 氧气在煤中流动的非均匀性 | 第42-43页 |
| 3.3.2 达西数对煤中氧气流动的影响 | 第43-45页 |
| 3.3.3 孔隙度对煤物理吸氧量的影响 | 第45-46页 |
| 3.3.4 温度对煤物理吸氧量的影响 | 第46-47页 |
| 3.4 本章小结 | 第47-49页 |
| 4 煤物理吸附氧气实验 | 第49-62页 |
| 4.1 实验原理与设备 | 第49-50页 |
| 4.1.1 实验原理 | 第49页 |
| 4.1.2 实验仪器 | 第49-50页 |
| 4.2 实验过程 | 第50-53页 |
| 4.2.1 煤样制备 | 第51-52页 |
| 4.2.2 仪器常数测定 | 第52页 |
| 4.2.3 实验操作 | 第52-53页 |
| 4.3 实验结果 | 第53-59页 |
| 4.3.1 煤样的自燃倾向等级 | 第53-55页 |
| 4.3.2 变质程度煤对吸氧量的影响 | 第55-56页 |
| 4.3.3 孔隙度对吸氧量的影响 | 第56-58页 |
| 4.3.4 温度对吸氧量的影响 | 第58-59页 |
| 4.4 实验及模拟结果分析 | 第59-61页 |
| 4.4.1 变质程度对吸氧量的影响 | 第59页 |
| 4.4.2 孔隙度对吸氧量的影响 | 第59-60页 |
| 4.4.3 温度对吸氧量的影响 | 第60-61页 |
| 4.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 5 总结与展望 | 第62-64页 |
| 5.1 总结 | 第62-63页 |
| 5.2 存在的不足及后期展望 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-69页 |
| 作者简介 | 第69页 |
