基于熱交換理論的井巷溫度分布研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-28 06:13
隨著礦井開(kāi)采深度的不斷增加,由于各種熱源的放熱、擴(kuò)散和其它原因,高溫礦井的數(shù)目已日益增多,而且危害程度也日趨嚴(yán)重。這不僅嚴(yán)重威脅了礦井工人的生理、心理健康、工作效率和人身安全,而且容易出現(xiàn)安全和設(shè)備事故。因此,對(duì)高溫礦井的熱害成因與機(jī)理進(jìn)行研究、掌握影響高溫礦井的因素及其影響程度,建立深井熱力參數(shù)的預(yù)測(cè)方法,以便采取有效的降溫措施,從而進(jìn)一步改善井下高溫狀況和礦工的工作環(huán)境就顯得極為迫切和具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用數(shù)學(xué)分析的方法,運(yùn)用工程熱力學(xué)和高等傳熱學(xué)基本原理,在對(duì)井下熱源及其對(duì)風(fēng)流溫度的影響做了詳細(xì)的分析基礎(chǔ)上,根據(jù)巷道熱交換過(guò)程中的熱力平衡關(guān)系,對(duì)風(fēng)流經(jīng)過(guò)巷道熱交換的基本規(guī)律進(jìn)行了分析、對(duì)巷道、回采工作面和掘進(jìn)工作面進(jìn)行了風(fēng)溫預(yù)測(cè),對(duì)火災(zāi)時(shí)期井巷溫度斷面進(jìn)行了數(shù)值模擬。
【文章來(lái)源】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
我國(guó)熱害嚴(yán)重礦井分布圖
輻射傳熱和導(dǎo)熱。在燃燒傳熱過(guò)程中這幾種傳熱方式同時(shí)進(jìn)行。隨著煙流升高到一定程度時(shí),在熱量交換中輻射傳熱起主導(dǎo)作用;當(dāng)煙流溫度低時(shí),對(duì)熱和導(dǎo)熱兩種作用為主要方式進(jìn)行熱交換。在對(duì)流傳熱中,有熱邊界層,在燃程中井巷的煙流一直是紊流狀態(tài),因此在邊界層發(fā)展一定程度后,熱邊界層變常薄,但當(dāng)煙流流動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定后,湍流區(qū)的傳熱方式以導(dǎo)熱為主要方式。4.3.1 圓管層流的煙流溫度分布在熱通量一定的圓形管路井巷壁面,當(dāng)煙流的溫度邊界層和速度邊界層都發(fā)展時(shí),煙流與井巷圍巖間的傳熱方式為層流傳熱,建立計(jì)算斷面煙流溫度式如圖所示的微元體,軸向長(zhǎng)度 dx,厚度 dr。沿徑向流入、流出的熱量分別和rdrq ,沿軸向流入、流出的熱量分別為xq 和xdxq :“在穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)下,對(duì)微進(jìn)行能量街算,沿徑向靠導(dǎo)熱輸入微元體的熱量與沿軸向靠對(duì)流輸入微元體的之和,等于兩個(gè)方向上輸出的熱量之和[40]”。
井巷溫度模擬
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淮南礦區(qū)地溫變化規(guī)律及其異常因素分析[J]. 李紅陽(yáng),朱耀武,易繼承. 煤礦安全. 2007(11)
[2]礦井火災(zāi)嚴(yán)重程度評(píng)價(jià)[J]. 張興凱. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[3]巷道斷面與風(fēng)筒斷面形狀對(duì)局部通風(fēng)工作面熱環(huán)境模擬結(jié)果的影響[J]. 高建良. 焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(01)
[4]礦井風(fēng)流熱交換[J]. 楊德源. 煤礦安全. 2003(S1)
[5]礦井降溫技術(shù)的50年歷程[J]. 煤礦安全. 2003(S1)
[6]掘進(jìn)巷道風(fēng)流溫度分布規(guī)律的數(shù)值模擬[J]. 周西華,王繼仁,單亞飛,王樹剛,梁棟. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2002(02)
[7]高溫礦井空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算[J]. 石建中,劉堂文. 工業(yè)安全與防塵. 2001(03)
[8]高溫礦井的熱環(huán)境處理[J]. 司千字. 江蘇煤炭. 1999(03)
[9]井下潮濕的危害不可忽視[J]. 王樹路. 煤炭工程師. 1994(05)
[10]掘進(jìn)工作面風(fēng)筒內(nèi)風(fēng)溫計(jì)算方法的研究[J]. 胡桃元. 淮南礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 1994(03)
博士論文
[1]礦井火災(zāi)時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)可靠性研究[D]. 賈進(jìn)章.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2004
碩士論文
[1]高溫礦井降溫技術(shù)研究及其經(jīng)濟(jì)性分析[D]. 馮小凱.西安科技大學(xué) 2009
[2]深井掘進(jìn)巷道熱災(zāi)害預(yù)測(cè)模型研究[D]. 李瑞.西安科技大學(xué) 2009
[3]濟(jì)二煤礦深部開(kāi)采熱害調(diào)查及治理技術(shù)研究[D]. 陳安明.西安科技大學(xué) 2006
[4]山東濟(jì)三煤礦熱環(huán)境參數(shù)分析及通風(fēng)降溫可采深度研究[D]. 李學(xué)武.山東科技大學(xué) 2004
[5]高溫深礦井風(fēng)流熱濕交換及配風(fēng)量的計(jì)算[D]. 胡軍華.山東科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3523869
【文章來(lái)源】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
我國(guó)熱害嚴(yán)重礦井分布圖
輻射傳熱和導(dǎo)熱。在燃燒傳熱過(guò)程中這幾種傳熱方式同時(shí)進(jìn)行。隨著煙流升高到一定程度時(shí),在熱量交換中輻射傳熱起主導(dǎo)作用;當(dāng)煙流溫度低時(shí),對(duì)熱和導(dǎo)熱兩種作用為主要方式進(jìn)行熱交換。在對(duì)流傳熱中,有熱邊界層,在燃程中井巷的煙流一直是紊流狀態(tài),因此在邊界層發(fā)展一定程度后,熱邊界層變常薄,但當(dāng)煙流流動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定后,湍流區(qū)的傳熱方式以導(dǎo)熱為主要方式。4.3.1 圓管層流的煙流溫度分布在熱通量一定的圓形管路井巷壁面,當(dāng)煙流的溫度邊界層和速度邊界層都發(fā)展時(shí),煙流與井巷圍巖間的傳熱方式為層流傳熱,建立計(jì)算斷面煙流溫度式如圖所示的微元體,軸向長(zhǎng)度 dx,厚度 dr。沿徑向流入、流出的熱量分別和rdrq ,沿軸向流入、流出的熱量分別為xq 和xdxq :“在穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)下,對(duì)微進(jìn)行能量街算,沿徑向靠導(dǎo)熱輸入微元體的熱量與沿軸向靠對(duì)流輸入微元體的之和,等于兩個(gè)方向上輸出的熱量之和[40]”。
井巷溫度模擬
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淮南礦區(qū)地溫變化規(guī)律及其異常因素分析[J]. 李紅陽(yáng),朱耀武,易繼承. 煤礦安全. 2007(11)
[2]礦井火災(zāi)嚴(yán)重程度評(píng)價(jià)[J]. 張興凱. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
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[4]礦井風(fēng)流熱交換[J]. 楊德源. 煤礦安全. 2003(S1)
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[7]高溫礦井空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算[J]. 石建中,劉堂文. 工業(yè)安全與防塵. 2001(03)
[8]高溫礦井的熱環(huán)境處理[J]. 司千字. 江蘇煤炭. 1999(03)
[9]井下潮濕的危害不可忽視[J]. 王樹路. 煤炭工程師. 1994(05)
[10]掘進(jìn)工作面風(fēng)筒內(nèi)風(fēng)溫計(jì)算方法的研究[J]. 胡桃元. 淮南礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 1994(03)
博士論文
[1]礦井火災(zāi)時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)可靠性研究[D]. 賈進(jìn)章.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2004
碩士論文
[1]高溫礦井降溫技術(shù)研究及其經(jīng)濟(jì)性分析[D]. 馮小凱.西安科技大學(xué) 2009
[2]深井掘進(jìn)巷道熱災(zāi)害預(yù)測(cè)模型研究[D]. 李瑞.西安科技大學(xué) 2009
[3]濟(jì)二煤礦深部開(kāi)采熱害調(diào)查及治理技術(shù)研究[D]. 陳安明.西安科技大學(xué) 2006
[4]山東濟(jì)三煤礦熱環(huán)境參數(shù)分析及通風(fēng)降溫可采深度研究[D]. 李學(xué)武.山東科技大學(xué) 2004
[5]高溫深礦井風(fēng)流熱濕交換及配風(fēng)量的計(jì)算[D]. 胡軍華.山東科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3523869
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