為研究時間因素對擴散系數(shù)擬合計算的影響,基于經(jīng)典擴散模型分析其擬合過程中的理論誤差,并選用不同時間段及時間間隔的顆粒煤瓦斯擴散動力學(xué)試驗數(shù)據(jù),通過常規(guī)及定截距2種線性擬合方式分析擴散系數(shù)及確定系數(shù)R²隨時間的變化趨勢。結(jié)果表明:擬合理論誤差隨著擴散時間延長而降低,常規(guī)擬合和定截距擬合計算得到的擴散系數(shù)隨著擴散時間的延長而趨于相同,但兩者得到的擴散系數(shù)隨時間段、時間間隔增大呈現(xiàn)不同變化特征,并受到0點數(shù)據(jù)的影響。 

【文章來源】：中國安全科學(xué)學(xué)報. 2020,30(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

擴散系數(shù)理論誤差隨時間變化趨勢

文中所用的煤粒瓦斯擴散比率數(shù)據(jù)來自文獻[14]，煤樣是來自新疆某礦的長焰煤和山西潞安礦區(qū)的貧瘦煤，試驗樣品粒徑為60～80目(平均0.212 mm)，在30℃溫度及1.5 MPa壓力下達到吸附平衡，測定90 min的瓦斯解吸擴散量，如圖2所示。限于篇幅，文中主要對比分析新疆煤礦的瓦斯擴散比率數(shù)據(jù)。2.2 煤粒瓦斯擴散量數(shù)據(jù)處理方法及結(jié)果

擴散系數(shù)線性擬合計算公式，由擴散比率解析解簡化而成，其截距是定值，這一點在實際擬合計算過程中常被忽略。為考察線性擬合公式定截距對擴散系數(shù)計算的影響，分別采用定截距公式(式(3))及常規(guī)公式(式(4))2種擬合方式對不同時間段的擴散比率進行擬合計算，得到不同的擴散系數(shù)及確定系數(shù)，如圖3所示。從圖3可以看出，常規(guī)擬合得到的擴散系數(shù)明顯大于定截距擬合，隨著時間段的延長，2種方式得到的擴散系數(shù)越來越接近;定截距擴散系數(shù)曲線變化比較穩(wěn)定，未出現(xiàn)隨時間的冪函數(shù)變化，受時間段時長影響較小，而其確定系數(shù)R2隨時間段延長出現(xiàn)劇烈變化，如20 min范圍內(nèi)的確定系數(shù)R2小于0，對應(yīng)圖1中擴散比率小于0.5數(shù)據(jù)范圍。另一方面也證實式(3)不適合用于顆粒煤瓦斯擴散的初期階段的擬合。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3261109