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  本文關(guān)鍵詞：綜放采場(chǎng)流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型及數(shù)值計(jì)算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《河南理工大學(xué)》 2009年

傾斜巷道風(fēng)流中瓦斯分布的數(shù)值模擬

羅娣  

【摘要】： 本文根據(jù)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)理論,運(yùn)用Fluent軟件對(duì)傾斜巷道中瓦斯在頂板涌出后的瓦斯分布情況進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬過(guò)程中采用的紊流模型是標(biāo)準(zhǔn)的k ?ε模型,同時(shí)采用控制容積法得到離散化方程,使用SIMPLE算法解算不同情況下巷道風(fēng)流中的風(fēng)流流場(chǎng)。 模擬結(jié)果表明:在瓦斯從頂板涌出的傾斜巷道中,風(fēng)速較小的情況下,傾斜巷道下行風(fēng)流中將出現(xiàn)明顯的瓦斯逆流現(xiàn)象;巷道中出現(xiàn)瓦斯逆流情況時(shí),在瓦斯涌出量、巷道傾角不變,風(fēng)速逐漸增大的情況下,[0]瓦斯逆流的長(zhǎng)度將隨風(fēng)速的增大而逐漸減小,而高濃度瓦斯區(qū)[0]的瓦斯層厚度將隨風(fēng)速的增加而逐漸的變薄、變短。當(dāng)風(fēng)速增大到一定程度時(shí),井下巷道中的瓦斯逆流現(xiàn)象將消失。瓦斯逆流不僅與風(fēng)速有關(guān),而且與瓦斯涌出量的大小也有一定的關(guān)系。上行通風(fēng)時(shí),巷道傾角越大,頂板瓦斯層的瓦斯?jié)舛仍酱?瓦斯分層積聚的現(xiàn)象就越明顯;下行通風(fēng)時(shí),傾角越大,頂板瓦斯層的瓦斯?jié)舛仍叫?瓦斯層在頂板積聚的可能性越小。這主要是由于下行通風(fēng)時(shí),角度越大,瓦斯與空氣混合的能力越強(qiáng)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TD712
【目錄】：

摘要2-3

Abstract3-6

1 緒論6-11

1.1 引言6-7

1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀7-9

1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀7-8

1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀8-9

1.3 本文研究的內(nèi)容、方法以及意義9-11

1.3.1 本文研究的內(nèi)容9-10

1.3.2 本文研究的方法和步驟10

1.3.3 本文研究的意義10-11

2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論及FLUENT 軟件的介紹11-24

2.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介11-12

2.2 巷道風(fēng)流中瓦斯運(yùn)移的數(shù)學(xué)模型12-15

2.2.1 前提假設(shè)12

2.2.2 控制微分方程12-15

2.3 劃分計(jì)算網(wǎng)格15-16

2.4 控制方程的離散16-18

2.5 湍流數(shù)值模擬18-21

2.5.1 湍流的數(shù)值模擬方法18-19

2.5.2 渦粘模型19-20

2.5.3 壁面函數(shù)法20-21

2.6 SIMPLE 算法的介紹21-22

2.7 FLUENT 軟件的介紹22-24

3 數(shù)值模擬結(jié)果與理論結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比24-31

3.1 數(shù)值模擬結(jié)果與理論結(jié)果的對(duì)比24-27

3.2 數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比27-30

3.2.1 物理模型及邊界條件27

3.2.2 風(fēng)速的對(duì)比27-29

3.2.3 瓦斯?jié)舛鹊膶?duì)比29-30

3.3 本章小結(jié)30-31

4 巷道風(fēng)流中瓦斯分布的數(shù)值模擬31-40

4.1 物理模型的建立及邊界條件的設(shè)置31-32

4.1.1 物理模型的建立31

4.1.2 邊界條件的設(shè)置31-32

4.2 風(fēng)流穩(wěn)定段的確定32-33

4.3 出口邊界的確定33-35

4.4 網(wǎng)格的劃分35-38

4.5 離散格式的選擇38

4.6 壁面粗糙度的處理38

4.7 湍流模型及湍流參數(shù)的選定38-40

5 模擬結(jié)果及分析40-46

5.1 瓦斯逆流現(xiàn)象的數(shù)值模擬40-41

5.1.1 模擬的條件40

5.1.2 瓦斯?jié)舛确植?/span>40-41

5.2 瓦斯逆流時(shí)風(fēng)流速度對(duì)瓦斯層的影響41-42

5.2.1 模擬的條件41

5.2.2 瓦斯?jié)舛确植?/span>41-42

5.3 瓦斯逆流時(shí)巷道傾角對(duì)瓦斯層的影響42-44

5.3.1 模擬的條件42-43

5.3.2 瓦斯?jié)舛确植?/span>43-44

5.4 風(fēng)流方向?qū)ν咚節(jié)舛鹊挠绊?/span>44-46

5.4.1 模擬的條件44

5.4.2 瓦斯?jié)舛确植?/span>44-46

6 結(jié)論與展望46-47

6.1 結(jié)論46

6.2 不足與展望46-47

參考文獻(xiàn)47-51

附錄51-60

附錄Ⅰ51-52

附錄Ⅱ52-60

致謝60

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【引證文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李宗翔;羅曉東;邵柏庫(kù);石振文;劉洪博;;大隆煤礦采空區(qū)瓦斯抽放數(shù)值模擬與參數(shù)確定[J];礦業(yè)研究與開發(fā);2006年01期

2 傅培舫，王國(guó)超，葉汝陵;巷道頂板瓦斯積聚現(xiàn)象的模擬研究[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;1994年04期

3 余業(yè)清;鐘冬望;;應(yīng)用有限元法模擬爆破拆除建筑物倒塌過(guò)程[J];武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年05期

4 陳奮;;聚驅(qū)數(shù)值模擬方法在薩北開發(fā)區(qū)過(guò)渡帶的應(yīng)用[J];中國(guó)科技財(cái)富;2008年12期

5 劉強(qiáng);王發(fā)展;孫大洪;張顧鐘;;離心風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)研究的現(xiàn)狀與展望[J];礦山機(jī)械;2010年13期

6 屈亞光;劉月田;涂彬;;復(fù)雜斷塊油藏水平井開發(fā)應(yīng)用效果研究[J];鉆采工藝;2011年02期

7 楊衛(wèi)宇;張廷漢;張永良;;高能氣體壓裂徑向多裂縫延伸數(shù)值模擬方法[J];西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1993年03期

8 盧愛(ài)紅;茅獻(xiàn)彪;;濕度應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2002年S2期

9 史百戰(zhàn);孫東亮;王良璧;;渦強(qiáng)化扁管管片散熱器流動(dòng)與傳熱的數(shù)值模擬[J];化工學(xué)報(bào);2006年02期

10 巖小明;李夕兵;李地元;郭雷;;露天開采地下礦室隔離層安全厚度的確定[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2006年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 潘峰;宋傳學(xué);劉星;;組合式空調(diào)機(jī)流場(chǎng)溫度場(chǎng)數(shù)值模擬[A];第十二屆全國(guó)冷（熱）水機(jī)組與熱泵技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

2 陳成軍;謝若澤;;內(nèi)部填充泡沫鋁的圓柱殼屈曲數(shù)值模擬[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（上）[C];2005年

3 曹先凡;秦延龍;聶冬;孫建偉;孫昭晨;;海底管道沖刷的數(shù)值模擬[A];第十四屆中國(guó)海洋（岸）工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2009年

4 高嵩;尤云祥;李巍;胡天群;;下傾管-立管嚴(yán)重段塞流數(shù)值模擬[A];第九屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二十二屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)論文集[C];2009年

5 武海軍;陳利;王江波;張慶明;;反應(yīng)裝甲對(duì)射流干擾的數(shù)值模擬研究[A];第七屆全國(guó)爆轟學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

6 顧明言;劉旭輝;董紅巖;;高爐混合噴吹煤粉與廢舊輪胎的數(shù)值模擬[A];第七屆(2009)中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集（上）[C];2009年

7 詹杰民;黎建峰;李志偉;陳琳琳;;某氯消毒的污水處理廠輸送排放系統(tǒng)數(shù)值模擬方法的研究[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

8 呂昶;薛元德;沈碧霞;;RTM工藝不同注射方式的充模過(guò)程分析[A];第十二屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

9 蔡烽;劉啟林;繆泉明;;雙峰譜海浪的數(shù)值模擬技術(shù)研究[A];2007年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

10 蔡烽;石愛(ài)國(guó);繆泉明;;雙峰譜海浪模型及其數(shù)值模擬[A];2008船舶安全管理論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 徐春浩;[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào);2009年

2 海濤;[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

3 魏昆侖;[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2006年

4 范新立;[N];中國(guó)煤炭報(bào);2008年

5 ;[N];中國(guó)煤炭報(bào);2000年

6 本報(bào)記者 尤云;[N];中華合作時(shí)報(bào);2009年

7 記者 文峰;[N];重慶日?qǐng)?bào);2010年

8 本報(bào)記者 張秀麗;[N];太原日?qǐng)?bào);2007年

9 孔軍;[N];中國(guó)煤炭報(bào);2009年

10 記者 李學(xué)玲 劉耀平 趙鵬璞 王揚(yáng); 平頂山“9·8”事故暴露多方面問(wèn)題[N];中國(guó)煤炭報(bào);2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 董海波;煤礦采場(chǎng)瓦斯分布與分布場(chǎng)重構(gòu)技術(shù)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2012年

2 金宏彬;纖維束沖擊拉伸的數(shù)值模擬[D];東華大學(xué);2005年

3 于曉東;重型靜壓推力軸承力學(xué)性能及油膜態(tài)數(shù)值模擬研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2007年

4 吳少平;中高層大氣中三維重力波非線性傳播的數(shù)值研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢物理與數(shù)學(xué)研究所）;2002年

5 楊博;汽車外部空氣動(dòng)力噪聲研究[D];吉林大學(xué);2008年

6 吳允柱;汽車超車過(guò)程的氣動(dòng)特性研究[D];吉林大學(xué);2008年

7 劉化勇;超聲速引射器的數(shù)值模擬方法及其引射特性研究[D];中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心;2009年

8 陸秋琴;地下煤礦瓦斯運(yùn)移數(shù)值模擬及積聚危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2010年

9 湯冬華;二維光子晶體波導(dǎo)的輸入輸出耦合特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

10 古新;管殼式換熱器數(shù)值模擬與斜向流換熱器研究[D];鄭州大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王春霞;傾斜巷道中風(fēng)流方向?qū)ν咚狗植寂c瓦斯積聚的影響[D];河南理工大學(xué);2010年

2 劉仲祥;葉片的彎扭對(duì)軸流泵汽蝕抑制的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

3 孫秀君;油氣分離器數(shù)值模擬與分離性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

4 孟金喆;天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的多維數(shù)值模擬研究[D];北京交通大學(xué);2007年

5 薛治國(guó);大面積鈦/鋼復(fù)合板爆炸焊接過(guò)程的有限元模擬與分析[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

6 徐艷;定量配產(chǎn)器結(jié)構(gòu)及特性研究[D];大慶石油學(xué)院;2007年

7 程?hào)|梅;船舶居住艙室氣流組織數(shù)值仿真研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

8 劉華敏;粘性液滴的形成與沉積擴(kuò)散的數(shù)值模擬[D];北京工業(yè)大學(xué);2007年

9 張瀟文;鼻中隔偏曲鼻腔流場(chǎng)數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2008年

10 盧權(quán);鰭片管省煤器流動(dòng)與傳熱特性數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];華北電力大學(xué)（河北）;2008年

  本文關(guān)鍵詞：綜放采場(chǎng)流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型及數(shù)值計(jì)算，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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