采空区气体三维多场耦合规律研究
| 摘要 | 第1页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 详细摘要 | 第6-9页 |
| Detailed Abstract | 第9-15页 |
| 1 绪论 | 第15-21页 |
| ·论文研究背景和意义 | 第15-16页 |
| ·国内外研究现状综述 | 第16-19页 |
| ·采空区气体流动研究现状 | 第16-18页 |
| ·瓦斯燃烧爆炸研究现状 | 第18-19页 |
| ·研究内容、研究方法和技术路线 | 第19-21页 |
| ·主要研究内容 | 第19页 |
| ·研究方法 | 第19-20页 |
| ·技术路线 | 第20-21页 |
| 2 采空区气体渗流规律研究 | 第21-61页 |
| ·引言 | 第21页 |
| ·采空区多孔介质及其渗流特性 | 第21-28页 |
| ·多孔介质概念 | 第21-22页 |
| ·多孔介质的基本参数 | 第22-23页 |
| ·采空区多孔介质和裂隙形成理论 | 第23-27页 |
| ·渗流和渗流速度 | 第27-28页 |
| ·采空区内主要气体组分 | 第28-29页 |
| ·瓦斯涌出和运移规律 | 第29-37页 |
| ·采空区瓦斯涌出源分析 | 第30-31页 |
| ·采动卸压瓦斯运移和积聚规律 | 第31-32页 |
| ·瓦斯扩散运动规律 | 第32-35页 |
| ·瓦斯升浮现象 | 第35-37页 |
| ·瓦斯积聚 | 第37页 |
| ·采空区气体渗流模型 | 第37-50页 |
| ·连续性方程 | 第37-39页 |
| ·动量守恒方程 | 第39-44页 |
| ·湍流输运模型 | 第44-49页 |
| ·组分守恒方程 | 第49页 |
| ·状态方程 | 第49-50页 |
| ·采空区气测渗透率的测量实验 | 第50-59页 |
| ·实验目的和方案 | 第50页 |
| ·渗透率计算理论 | 第50-51页 |
| ·实验装置和试样制备 | 第51-52页 |
| ·实验步骤 | 第52-53页 |
| ·实验结果和分析 | 第53-57页 |
| ·采空区多孔介质渗透率与孔隙率的关系方程 | 第57-58页 |
| ·主要结论 | 第58-59页 |
| ·本章小结 | 第59-61页 |
| 3 采空区瓦斯渗流和传热的大尺寸实验研究 | 第61-77页 |
| ·引言 | 第61页 |
| ·实验目的和方案 | 第61页 |
| ·实验装置 | 第61-65页 |
| ·实验台机械系统 | 第61-62页 |
| ·实验台瓦斯供气系统 | 第62-63页 |
| ·实验台液压系统 | 第63页 |
| ·实验台电气系统 | 第63-64页 |
| ·实验台数据信息采集分析系统 | 第64-65页 |
| ·实验步骤和结果 | 第65-72页 |
| ·实验模型设计 | 第65-66页 |
| ·实验步骤 | 第66页 |
| ·实验结果和分析 | 第66-68页 |
| ·孔隙率的空间分布方程 | 第68-71页 |
| ·渗透率的空间分布方程 | 第71-72页 |
| ·现场观测 | 第72-75页 |
| ·工作面概况 | 第72页 |
| ·测点布置 | 第72页 |
| ·观测参数和检测仪器仪表 | 第72页 |
| ·现场观测的结果和分析 | 第72-75页 |
| ·实验结果与现场观测结果的比对分析 | 第75-76页 |
| ·本章小结 | 第76-77页 |
| 4 采空区气体渗流场和浓度场耦合数值模拟研究 | 第77-97页 |
| ·引言 | 第77页 |
| ·CFD模拟和场模拟原理 | 第77-79页 |
| ·数值模拟 | 第77页 |
| ·CFD模拟 | 第77-78页 |
| ·场模拟 | 第78-79页 |
| ·FLUENT软件概述 | 第79-81页 |
| ·FLUENT软件模块和Tecplot后处理软件 | 第79-80页 |
| ·FLUENT软件在本文数值模拟中的应用 | 第80-81页 |
| ·采空区气体渗流场合浓度场耦合数值模拟 | 第81-95页 |
| ·物理模型构建和边界条件设定 | 第81-83页 |
| ·基本守恒方程组 | 第83-84页 |
| ·方程组的离散和数值解算方法 | 第84页 |
| ·气体压力分布规律 | 第84页 |
| ·气体流场规律 | 第84-87页 |
| ·气体组分浓度分布规律 | 第87-94页 |
| ·采空区遗煤氧化自燃带的确定 | 第94-95页 |
| ·本章小结 | 第95-97页 |
| 5 采空区气体传热理论 | 第97-113页 |
| ·引言 | 第97页 |
| ·采空区传热的基本形式 | 第97-101页 |
| ·热传导 | 第97-98页 |
| ·热对流 | 第98-100页 |
| ·热辐射 | 第100-101页 |
| ·采空区的高温源 | 第101-102页 |
| ·采空区高温源产生机理 | 第101-102页 |
| ·高温源位置 | 第102页 |
| ·温度引起的瓦斯升浮现象 | 第102-103页 |
| ·化学反应模型 | 第103-104页 |
| ·化学反应模型理论 | 第103页 |
| ·常用的化学反应模型 | 第103-104页 |
| ·采空区自燃前后气体组分的变化 | 第104-107页 |
| ·主要气体的组分浓度变化 | 第104-106页 |
| ·火源燃烧状态的气体判别指标 | 第106-107页 |
| ·采空区多孔介质能量方程 | 第107-110页 |
| ·简单情况下的多孔介质能量方程 | 第107-108页 |
| ·较为复杂情况下的多孔介质能量方程 | 第108-110页 |
| ·采空区多孔介质的能量方程 | 第110页 |
| ·采空区渗流场、浓度场和温度场耦合模型 | 第110-111页 |
| ·本章小结 | 第111-113页 |
| 6 采空区气体多场耦合数值模拟研究 | 第113-131页 |
| ·高温源和边界条件的设定 | 第113页 |
| ·物理模型构建和假设 | 第113-114页 |
| ·计算模型的选取 | 第114页 |
| ·方程组的离散和数值解算方法 | 第114页 |
| ·计算结果和讨论 | 第114-126页 |
| ·受自燃影响的气体压力分布规律 | 第114-115页 |
| ·受自燃影响的气体渗流场规律 | 第115-117页 |
| ·受自燃影响的气体温度分布规律 | 第117-123页 |
| ·受自燃影响的气体组分浓度分布规律 | 第123-126页 |
| ·实验、现场观测与模拟结果的比对分析 | 第126-128页 |
| ·研究成果对煤矿安全的指导意义 | 第128页 |
| ·本章小结 | 第128-131页 |
| 7 主要结论和展望 | 第131-135页 |
| ·主要研究工作和结论 | 第131-132页 |
| ·论文的创新之处 | 第132-133页 |
| ·不足之处及研究工作展望 | 第133-135页 |
| 参考文献 | 第135-139页 |
| 致谢 | 第139-140页 |
| 作者简介 | 第140页 |
| 在学期间参加科研项目 | 第140页 |
| 在学期间发表学术论文 | 第140-141页 |
| 主要获奖情况 | 第141页 |
