| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-15页 |
| 1 绪论 | 第15-31页 |
| ·引言 | 第15-16页 |
| ·研究背景 | 第16-17页 |
| ·国内外研究现状 | 第17-28页 |
| ·采空区渗流力学研究现状 | 第17-20页 |
| ·采空区瓦斯运移理论研究现状 | 第20-21页 |
| ·CFD 技术及其在采场流场数值模拟中的应用现状 | 第21-28页 |
| ·本文主要研究内容 | 第28-30页 |
| ·小结 | 第30-31页 |
| 2 采空区流场数值模拟相关理论基础 | 第31-56页 |
| ·采空区漏风流场的数学模型 | 第31-40页 |
| ·概述 | 第31-32页 |
| ·多孔介质模型 | 第32-34页 |
| ·采空区渗流控制方程 | 第34-40页 |
| ·CFD 求解过程及离散方法 | 第40-49页 |
| ·CFD 的求解过程 | 第40-41页 |
| ·基于有限体积法的控制方程离散 | 第41-47页 |
| ·求解粘性不可压缩流体的数值解法：SIMPLE 算法 | 第47-49页 |
| ·相似理论与量纲分析 | 第49-55页 |
| ·力学相似的基本概念 | 第49-50页 |
| ·相似定理 | 第50-51页 |
| ·量纲分析法 | 第51-53页 |
| ·相似模拟 | 第53-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 3 叠加原理在CFD 中的应用可行性分析 | 第56-83页 |
| ·偏微分方程叠加原理概述 | 第56-62页 |
| ·物理学中的叠加原理 | 第56-57页 |
| ·偏微分方程分类及其定解条件 | 第57-58页 |
| ·偏微分方程叠加原理 | 第58-59页 |
| ·叠加原理在复杂平面势流中的应用 | 第59-62页 |
| ·FLUENT 中渗流模型的实现方法 | 第62-68页 |
| ·FLUENT 软件简介 | 第62-66页 |
| ·FLUENT 软件的多孔介质边界条件 | 第66-67页 |
| ·FLUENT 软件中实现DARCY 线性渗流的方法 | 第67页 |
| ·FLUENT 软件中组分传输的实现方法 | 第67-68页 |
| ·叠加原理验证 | 第68-82页 |
| ·理想的多孔介质模型 | 第68-70页 |
| ·用叠加原理求解压力场和速度场 | 第70-77页 |
| ·用叠加原理求解瓦斯浓度场 | 第77-82页 |
| ·小结 | 第82-83页 |
| 4 采空区最小组合条件下的流场数值模拟. | 第83-119页 |
| ·具有不同边界条件及源项的采空区分类 | 第83-93页 |
| ·工作面通风系统概述 | 第83-85页 |
| ·工作面不同通风方式下采空区边界条件的整理分类 | 第85-87页 |
| ·采空区渗透率分布类型 | 第87-89页 |
| ·采空区瓦斯涌出源项分布类型 | 第89-90页 |
| ·采空区瓦斯抽放及注氮类型 | 第90-91页 |
| ·形成采空区流场与浓度场的最小组合条件 | 第91-93页 |
| ·流场最小组合条件数值模拟 | 第93-110页 |
| ·具有综合边界条件的采空区模型网格划分 | 第93-94页 |
| ·GT1-类采空区正常通风时在最小组合条件下的渗流流场 | 第94-99页 |
| ·GT1-类采空区停风时在最小组合条件下的渗流流场 | 第99-110页 |
| ·浓度场最小组合条件数值模拟 | 第110-118页 |
| ·GT101 型采空区在浓度最小组合条件下的瓦斯浓度场 | 第110-114页 |
| ·GT102 型采空区在浓度最小组合条件下的瓦斯浓度场 | 第114-118页 |
| ·本章小结 | 第118-119页 |
| 5 用叠加原理求解复杂组合条件下采空区流场与浓度场 | 第119-132页 |
| ·采空区复杂组合条件类型分析 | 第119-122页 |
| ·复杂组合条件下流场与浓度场概述 | 第119-120页 |
| ·流场和浓度场复杂组合条件的分类 | 第120-122页 |
| ·基于FLUENT 软件的叠加原理程序实现 | 第122-123页 |
| ·用叠加原理求解复杂组合边界条件下的流场 | 第123-126页 |
| ·用叠加原理求解复杂组合边界条件下的浓度场 | 第126-130页 |
| ·叠加原理的通用公式 | 第130-131页 |
| ·本章小结 | 第131-132页 |
| 6 采空区渗透率的界定 | 第132-139页 |
| ·已知流场的采空区瓦斯浓度场半解析解 | 第132-136页 |
| ·采空区流管模型及控制方程 | 第132-134页 |
| ·基于流管模型的流场已知的采空区浓度场半解析解 | 第134-135页 |
| ·实例验证 | 第135-136页 |
| ·采空区渗透率的反演界定 | 第136-138页 |
| ·采空区某处瓦斯浓度与渗透率的关系式推导 | 第136-137页 |
| ·实例验证 | 第137-138页 |
| ·小结 | 第138-139页 |
| 7 工作面自由空间流场与采空区渗流场耦合数值模拟 | 第139-163页 |
| ·工作面自由空间流场与采空区渗流场耦合模型 | 第139-143页 |
| ·FLUENT 软件中紊流模型的实现方法 | 第139-142页 |
| ·耦合流场模型 | 第142-143页 |
| ·无漏风条件下工作面自由空间流场数值模拟 | 第143-145页 |
| ·无漏风假设 | 第143-144页 |
| ·无漏风条件下工作面自由空间的流场数值解 | 第144-145页 |
| ·采空区不同渗透率条件下耦合流场数值模拟 | 第145-153页 |
| ·概述 | 第145-146页 |
| ·采空区不同渗透率条件下耦合流场与瓦斯浓度场分析 | 第146-151页 |
| ·采空区不同渗透率条件下工作面上下隅角堵漏效果分析 | 第151-153页 |
| ·工作面不同进风条件下耦合流场数值模拟 | 第153-157页 |
| ·概述 | 第153-154页 |
| ·工作面不同进风条件下耦合流场分析 | 第154-155页 |
| ·工作面不同进风条件下耦合瓦斯浓度场分析 | 第155-157页 |
| ·叠加原理在耦合流场计算中的应用 | 第157-162页 |
| ·概述 | 第157-158页 |
| ·工作面供风与采空区漏风的关联关系式推导 | 第158-159页 |
| ·工作面供风与采空区漏风关联关系式的数值试验验证 | 第159-160页 |
| ·用叠加原理求解工作面上隅角瓦斯浓度场 | 第160-162页 |
| ·小结 | 第162-163页 |
| 8 陈家山416 工作面采空区流场分析 | 第163-174页 |
| ·陈家山416 工作面概况 | 第163-166页 |
| ·陈家山矿井概况 | 第163页 |
| ·416 工作面通风安全分析 | 第163-164页 |
| ·416 工作面瓦斯抽放系统概况 | 第164-165页 |
| ·416 工作面及采空区耦合流场模型 | 第165-166页 |
| ·416 工作面采空区流场分析 | 第166-173页 |
| ·采空区渗透率估计 | 第166页 |
| ·抽放条件下耦合流场叠加原理适用性分析 | 第166-167页 |
| ·用叠加原理求解采空区渗流场 | 第167-171页 |
| ·抽放条件下上隅角瓦斯浓度场叠加原理适用性分析 | 第171页 |
| ·不同抽放条件对上隅角流场与瓦斯浓度场的影响分析 | 第171-173页 |
| ·小结 | 第173-174页 |
| 9 结论 | 第174-177页 |
| ·主要结论 | 第174-175页 |
| ·创新点 | 第175-176页 |
| ·工作展望 | 第176-177页 |
| 致谢 | 第177-178页 |
| 参考文献 | 第178-188页 |
| 附录 | 第188-226页 |
| 博士期间发表的论文及科研成果 | 第226页 |
