本文關(guān)鍵詞：采空區(qū)多孔介質(zhì)阻力系數(shù)的數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 ||IIIIINIIlUlIlllIIIIII IIl 采空區(qū)多孔介質(zhì)阻力系數(shù)的數(shù)值模擬研究 摘要 由于煤礦采空區(qū)內(nèi)部條件的復(fù)雜性和多變性，直接預(yù)埋傳感器測定采 空區(qū)內(nèi)各項參數(shù)非常困難，而且其成功率和準確性都比較低。目前對采空 區(qū)的研究主要是通過示蹤技術(shù)、相似模擬和數(shù)值模擬方法的來實現(xiàn)。隨著 現(xiàn)代流場理論和計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)越來越多被應(yīng)用到礦井 采空區(qū)的研究中。使用FLUENT數(shù)值模擬采空區(qū)的基本思路是把工作面后 部的采空區(qū)看做由遺煤和頂板冒落煤巖體構(gòu)成的不同孔隙率的多孔介質(zhì)區(qū) 域，混合氣體在其中的運動符合質(zhì)量守恒、動量守恒、能量守恒和組分質(zhì) 量守恒定律，這些控制方程和其他一些附加的標量方程 如湍流輸運方程 構(gòu)成封閉的方程組，使用有限體積法在計算域內(nèi)離散控制方程組從而求得 整個流場的狀態(tài)參數(shù)。 利用FLUENT進行采空區(qū)多孔介質(zhì)模擬計算時，最核心的問題就是確 定反應(yīng)實際物理模型的多孔介質(zhì)阻力系數(shù)。本文基于FLUENT多孔介質(zhì)模 型結(jié)合達西線性滲流定律，，分別從x、Y、z三個方向總結(jié)分析采空區(qū)上覆 巖層沉降垮落的基本規(guī)律，建立能反映采空區(qū)阻力系數(shù)三維連續(xù)分布一般 規(guī)律的數(shù)學(xué)模型，并采用數(shù)值模擬技術(shù)對該數(shù)學(xué)模型中各參數(shù)進行討論分 析，研究它們對工作面自由流動區(qū)域及采空區(qū)多孔介質(zhì)區(qū)域流場狀態(tài)參數(shù) 分布的影響，以期能得到對采空區(qū)破碎煤巖體堆積狀態(tài)更為準確的描述。 根據(jù)礦井通風阻力定律，可以從風量、風壓、風阻三個參數(shù)其中任意兩個 太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 確定另外一個，由此以壓力值作為數(shù)值模擬邊界條件，對比迭代計算之后 的風量，可以作為判

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