發(fā)布時(shí)間：2017-05-26 04:04

  本文關(guān)鍵詞：掘進(jìn)巷道瓦斯爆炸傳播動(dòng)力及破壞規(guī)律的數(shù)值研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：對(duì)煤礦井下巷道截面變化處瓦斯爆炸波的傳播規(guī)律進(jìn)行研究，有利于預(yù)防、抑制瓦斯爆炸事故發(fā)生，對(duì)確定爆炸后救災(zāi)決策和防災(zāi)減災(zāi)工作具有重大意義。本論文運(yùn)用爆炸力學(xué)、氣體動(dòng)力學(xué)等相關(guān)理論對(duì)煤礦巷道瓦斯爆炸波的傳播規(guī)律進(jìn)行理論分析研究。在理論分析的基礎(chǔ)上，通過數(shù)值模擬結(jié)果和前人實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證，確定了數(shù)值模擬的物理數(shù)學(xué)模型。最后對(duì)巷道截面漸縮與突然縮小、巷道截面漸擴(kuò)與突然擴(kuò)大、直巷道內(nèi)單爆源和雙爆源以及直巷道內(nèi)單側(cè)存在障礙物和雙側(cè)存在障礙物四種情況進(jìn)行了數(shù)值模擬，然后模擬了工程實(shí)例爆炸波傳播規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值分析。數(shù)值模擬結(jié)果表明，瓦斯爆炸波在截面發(fā)生變化的巷道內(nèi)的傳播規(guī)律確實(shí)有異于一般的平直巷道，并且隨著截面積變化程度的不同，爆炸波傳播規(guī)律也隨之變化。 本文研究結(jié)果顯示，數(shù)值模擬的結(jié)果對(duì)分析爆炸的傳播規(guī)律有一定貢獻(xiàn)，若結(jié)合理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及數(shù)值模擬的結(jié)果則對(duì)制定合理的預(yù)防策略具有重大意義。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯爆炸 截面變化 驗(yàn)證 傳播規(guī)律 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD712.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 課題的提出背景及意義10-14
• 1.1.1 問題的提出10-12
• 1.1.2 我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀12-13
• 1.1.3 研究瓦斯爆炸傳播特征的目的及意義13-14
• 1.2 相關(guān)課題研究?jī)?nèi)容的歷史回顧14-17
• 1.3 目前研究進(jìn)展存在的問題17-18
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容及路線方法18-20
• 1.4.1 主要的研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.4.2 主要的研究方法及技術(shù)路線19-20
• 1.5 本章小結(jié)20-21
• 第2章 瓦斯爆炸傳播機(jī)理及破壞特性的理論分析21-35
• 2.1 礦井瓦斯爆炸事故傷亡的原因分析21-22
• 2.1.1 爆炸的原因分析21
• 2.1.2 爆炸的傷亡原因分析21-22
• 2.2 礦井瓦斯的賦存狀態(tài)與爆炸的關(guān)系22-23
• 2.2.1 煤層中瓦斯賦存22-23
• 2.2.2 賦存狀態(tài)與爆炸的關(guān)系23
• 2.3 瓦斯爆炸的反應(yīng)機(jī)理分析23-25
• 2.3.1 瓦斯爆炸條件及方程的分析23-25
• 2.3.2 瓦斯爆炸過程的氧化機(jī)理分析25
• 2.4 瓦斯爆炸沖擊波破壞效應(yīng)分析25-34
• 2.4.1 爆炸產(chǎn)生的毒害氣體的蔓延規(guī)律分析25-28
• 2.4.2 爆炸產(chǎn)生的高溫高壓氣體的傳播規(guī)律分析28-30
• 2.4.3 瓦斯爆炸對(duì)風(fēng)流紊亂的影響分析30-31
• 2.4.4 瓦斯爆炸的破壞效應(yīng)總結(jié)31-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 瓦斯爆炸沖擊波傳播的動(dòng)力學(xué)特征分析35-48
• 3.1 巷道內(nèi)瓦斯爆炸傳播的動(dòng)力特征35-36
• 3.2 氣體爆炸的理論模型36-38
• 3.2.1 等溫爆炸模型37
• 3.2.2 絕熱爆炸模型37-38
• 3.2.3 一般模型38
• 3.3 巷道內(nèi)瓦斯爆炸沖擊波傳播38-47
• 3.3.1 沖擊波的概念38-40
• 3.3.2 瓦斯爆炸沖擊波傳播的基本方程40-44
• 3.3.3 二維情形下的沖擊波傳播44-45
• 3.3.4 瓦斯爆炸沖擊波與火焰波的相互作用45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第4章 管狀空間內(nèi)瓦斯爆炸傳播動(dòng)力的數(shù)值模擬研究48-73
• 4.1 Fluent 模擬的步驟48-53
• 4.1.1 建模與分網(wǎng)49
• 4.1.2 基本假設(shè)49-50
• 4.1.3 控制方程50
• 4.1.4 湍流模型50-51
• 4.1.5 壁面函數(shù)51
• 4.1.6 有限容積法51-52
• 4.1.7 基本方程離散化52
• 4.1.8 爆炸反應(yīng)流的穩(wěn)定性及收斂過程52
• 4.1.9 流場(chǎng)初始化及點(diǎn)火初始條件52-53
• 4.2 數(shù)值模擬的可靠性驗(yàn)證53-57
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及結(jié)果簡(jiǎn)介53-54
• 4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果54-56
• 4.2.3 對(duì)比分析56-57
• 4.3 截面突然縮小巷道與漸縮巷道的數(shù)值模擬57-62
• 4.3.1 幾何模型的建立57-58
• 4.3.2 網(wǎng)格劃分58-59
• 4.3.3 邊界條件和初始條件59
• 4.3.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析59-62
• 4.4 截面突然擴(kuò)大巷道與漸擴(kuò)巷道的數(shù)值模擬62-66
• 4.4.1 幾何模型的建立與網(wǎng)格劃分62-63
• 4.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析63-66
• 4.5 直巷道內(nèi)單爆源與雙爆源瓦斯爆炸火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)律的數(shù)值模擬對(duì)比66-69
• 4.5.1 幾何模型的建立與網(wǎng)格劃分66-67
• 4.5.2 數(shù)值模擬結(jié)果火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)律圖分析67-69
• 4.6 直巷道內(nèi)單雙側(cè)分別有障礙物瓦斯爆炸的數(shù)值模擬對(duì)比69-72
• 4.6.1 幾何模型的建立與網(wǎng)格劃分69-70
• 4.6.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析70-72
• 4.7 本章小結(jié)72-73
• 第5章 煤礦瓦斯爆炸破壞效應(yīng)及其影響因素分析73-84
• 5.1 煤礦瓦斯爆炸破壞效應(yīng)的實(shí)踐應(yīng)用73-78
• 5.1.1 礦井基本概況73-75
• 5.1.2 數(shù)值分析75-78
• 5.2 影響瓦斯爆炸產(chǎn)物傳播的因素分析78-83
• 5.2.1 不同的點(diǎn)火位置79
• 5.2.2 不同甲烷濃度79-80
• 5.2.3 不同點(diǎn)火溫度80-81
• 5.2.4 不同初始?jí)毫?/span>81-82
• 5.2.5 不同長(zhǎng)徑比82
• 5.2.6 劃分時(shí)不同的網(wǎng)格大小82-83
• 5.3 本章小結(jié)83-84
• 結(jié)論與展望84-86
• 主要結(jié)論84-85
• 研究展望85-86
• 致謝86-87
• 參考文獻(xiàn)87-91
• 作者簡(jiǎn)介91-92
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和科研成果92-93

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