本文關(guān)鍵詞：掘進(jìn)巷道瓦斯擴(kuò)散的三維可視化仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：瓦斯溢出是影響煤礦安全生產(chǎn)的重要因素之一,傳統(tǒng)的瓦斯疏散建立在定性分析基礎(chǔ)上或依賴實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),缺少顧及生產(chǎn)條件、三維空間環(huán)境、溢出動態(tài)變化、通風(fēng)條件的綜合理論分析與可視化仿真,影響了安全分析的科學(xué)化水平提高。為此,本文在煤礦采掘面瓦斯泄漏動態(tài)擴(kuò)散仿真中,引入了流體力學(xué)理論與粒子系統(tǒng),充分發(fā)揮基于流體力學(xué)物理建模方法對瓦斯流動規(guī)律和存在形態(tài)精確求解的特性,并結(jié)合粒子系統(tǒng)在一定程度上解決可視化問題。主要的工作和成果如下:(1)對瓦斯粒子進(jìn)行受力分析,根據(jù)掘進(jìn)巷道實(shí)際擴(kuò)散環(huán)境,確定影響流動因子,構(gòu)建三維空間局部環(huán)境瓦斯擴(kuò)散通用物理模型。針對掘進(jìn)巷道內(nèi)瓦斯擴(kuò)散和風(fēng)流運(yùn)動的具體特征,確定瓦斯在巷道內(nèi)的擴(kuò)散為無化學(xué)反應(yīng)無熱交換的單項(xiàng)多組分?jǐn)U散問題,并考慮瓦斯粒子與空氣彌散耦合,構(gòu)建了半開放式半密閉局部空間環(huán)境內(nèi)等壓不可壓縮瓦斯擴(kuò)散物理模型。(2)基于該模型,分析井下掘進(jìn)面瓦斯以不同的速率泄漏,并在局部風(fēng)機(jī)關(guān)閉或開啟、不同風(fēng)速情況下的擴(kuò)散情況,可得不同條件下瓦斯隨時(shí)間變化的濃度值,量化巷道內(nèi)各區(qū)域的瓦斯?jié)舛?并進(jìn)行了嚴(yán)密實(shí)驗(yàn)仿真分析。(3)結(jié)合粒子系統(tǒng)的特點(diǎn)將無色無味不可視的瓦斯氣體可視化。針對粒子系統(tǒng)進(jìn)行流體模擬的高效性,就掘進(jìn)巷道瓦斯擴(kuò)散的實(shí)際情況建立了模擬瓦斯真實(shí)流動的粒子系統(tǒng)。通過Unity3D環(huán)境下重建GIS三維空間插值算法,對巷道內(nèi)空間瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行了動態(tài)可視化。論文通過模型化瓦斯擴(kuò)散運(yùn)動規(guī)律、量化瓦斯?jié)舛炔⑷S可視化仿真,為相關(guān)工作人員的決策分析提供指導(dǎo)性建議。
【關(guān)鍵詞】：流體力學(xué) 粒子系統(tǒng) 三維仿真 瓦斯擴(kuò)散 數(shù)值分析
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD712;TP391.9
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 1 緒論15-23
• 1.1 選題依據(jù)和研究背景15-16
• 1.2 研究目的與意義16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.4 本文研究內(nèi)容20-21
• 1.5 本文技術(shù)路線21-22
• 1.6 本文組織結(jié)構(gòu)22-23
• 2 氣態(tài)流體建模與掘進(jìn)巷道瓦斯擴(kuò)散仿真分析23-37
• 2.1 氣態(tài)流體建模仿真難點(diǎn)分析23
• 2.2 流體力學(xué)物理建模23-27
• 2.3 粒子系統(tǒng)流體仿真27-30
• 2.4 掘進(jìn)巷道瓦斯擴(kuò)散建模仿真分析30-35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 3 瓦斯擴(kuò)散模型構(gòu)建與數(shù)值分析37-55
• 3.1 瓦斯涌出分析37-39
• 3.2 瓦斯運(yùn)動受力分析39
• 3.3 瓦斯流動參數(shù)判定39-41
• 3.4 瓦斯擴(kuò)散物理模型構(gòu)建41-45
• 3.5 瓦斯擴(kuò)散模型應(yīng)用45-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 4 基于Unity3D的掘進(jìn)巷道瓦斯擴(kuò)散仿真55-75
• 4.1 系統(tǒng)功能需求分析55
• 4.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)平臺選型55-57
• 4.3 系統(tǒng)架構(gòu)與功能設(shè)計(jì)57-60
• 4.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)60-68
• 4.5 原型系統(tǒng)展示68-74
• 4.6 本章小結(jié)74-75
• 5 總結(jié)與展望75-77
• 5.1 本文的工作總結(jié)75-76
• 5.2 未來的工作展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-82
• 作者簡歷82-84
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集84

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：掘進(jìn)巷道瓦斯擴(kuò)散的三維可視化仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：290763