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采空区气体流动:Forchheimer模型改进与压力损失预测
被引量：
2
1
作者
陈世强
张连会
+1 位作者
姜文
李轶群
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S01期361-366,共6页
为了解决结构复杂采空区的流动阻力计算问题,提出了一种新的多孔介质物理模型。该物理模型为2×2×2大球径正方体、8个大径球、1个小径球、6个小径半球及其空腔而围成的立体结构。根据孔隙率相等和单周期流动的原则,切割该多孔...
为了解决结构复杂采空区的流动阻力计算问题,提出了一种新的多孔介质物理模型。该物理模型为2×2×2大球径正方体、8个大径球、1个小径球、6个小径半球及其空腔而围成的立体结构。根据孔隙率相等和单周期流动的原则,切割该多孔介质物理模型而构建出最小流动单元。基于平均速度的假设,应用流体力学Navier-Stokes方程组,简化最小流动单元流场为一维流动,推导出最小流动单元内平均速度与惯性力、黏性力和压力梯度的4段函数表达式。采用长度比权重方法,得到了最小流动单元压力损失的计算式,建立起了单位长度压力损失与球体直径、气体流入初速度和气体密度之间量化关系。借助最普通的数值工具,预测了球体直径为15 mm工况下的压力损失值,数值计算表明:随着温度的增加,氮气密度减少,动力黏度增加,压力损失降低;随着初速度的增加,压力损失加速增加,惯性力引起的压力损失比重变大。进一步,依据现有的工程数据,利用压力损失计算方程,校验了预设防灭火控制半径,反演出了所注入氮气的初速度。所得计算结果与工程应用对比表明,采空区气体流动的压力损失满足平均速度二次关系式,并改进了Forchheimer模型,可准确预测氮气注入采空区所需表压,为防治采空区遗煤自燃提供新的方法。
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关键词
煤矿采空区
最小流动单元
平均速度
压损计算
Forchheimer模型
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职称材料
可调压中压湿气实验装置的研制
被引量：
5
2
作者
徐英
尹存
龙征海
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期47-53,共7页
为了更好地模拟湿气两相流体的流动状态，开展基于不同湿气流量测量原理和方法的实验室研究，天津大学流量实验室设计和建造了可调压中压湿气实验装置.该装置设计压力为4,MPa，采用标准表法双闭环式设计，包含独立气体循环管路、独立液...
为了更好地模拟湿气两相流体的流动状态，开展基于不同湿气流量测量原理和方法的实验室研究，天津大学流量实验室设计和建造了可调压中压湿气实验装置.该装置设计压力为4,MPa，采用标准表法双闭环式设计，包含独立气体循环管路、独立液体循环管路和实验用混合管路.实验所用介质为空气和水，最高工作压力1.6,MPa，可实现气相流量范围3～1,000,m3/h，液相流量范围0.05～8.00,m3/h.本研究包括该装置结构设计、压损计算、关键设备选型、装置电气控制系统设计和调试等，并通过对系统不确定度分析，得到该可调压中压湿气装置气相测量不确定度为1.00%，液相测量不确定度为0.35%.
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关键词
湿气两相流
可调
压
装置
压损计算
不确定度分析
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职称材料
高压气力压运和高真空气力吸运
被引量：
4
3
作者
周乃如
朱凤德
《中国粮油学报》
EI
CAS
CSCD
1994年第2期10-18,共9页
粮食行业沿用多年的低压气力压运和低真空气力吸运装置，其特点是系统压差变化小，气体介质变化视为等容过程，系统压损计算中，不计气体介质的密度变化，两相流流动状态为悬浮均匀流型。本文所研究的高压气力压运和高真空气力吸运系统...
粮食行业沿用多年的低压气力压运和低真空气力吸运装置，其特点是系统压差变化小，气体介质变化视为等容过程，系统压损计算中，不计气体介质的密度变化，两相流流动状态为悬浮均匀流型。本文所研究的高压气力压运和高真空气力吸运系统压差变化较大，气体介质变化不能视为等容过程，由于系统压损较大，引起明显的气体膨胀，气体密度减小很多，风速也大幅度增加，工程中按等温过程处理，两相流流动状态为脉动的集团流型，输送浓度较大，参数选择、压损计算不同于低压、低真空系统。
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关键词
气力
压
运
气力吸运
压损计算
粮食
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职称材料
题名
采空区气体流动:Forchheimer模型改进与压力损失预测
被引量：
2
1
作者
陈世强
张连会
姜文
李轶群
机构
湖南科技大学土木工程学院
湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点实验室
湖南科技大学资源环境与安全工程学院
湖南省矿山通风与除尘装备工程技术研究中心
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S01期361-366,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51774134,51864014)
湖南省自然科学基金资助项目(2019JJ60044)
文摘
为了解决结构复杂采空区的流动阻力计算问题,提出了一种新的多孔介质物理模型。该物理模型为2×2×2大球径正方体、8个大径球、1个小径球、6个小径半球及其空腔而围成的立体结构。根据孔隙率相等和单周期流动的原则,切割该多孔介质物理模型而构建出最小流动单元。基于平均速度的假设,应用流体力学Navier-Stokes方程组,简化最小流动单元流场为一维流动,推导出最小流动单元内平均速度与惯性力、黏性力和压力梯度的4段函数表达式。采用长度比权重方法,得到了最小流动单元压力损失的计算式,建立起了单位长度压力损失与球体直径、气体流入初速度和气体密度之间量化关系。借助最普通的数值工具,预测了球体直径为15 mm工况下的压力损失值,数值计算表明:随着温度的增加,氮气密度减少,动力黏度增加,压力损失降低;随着初速度的增加,压力损失加速增加,惯性力引起的压力损失比重变大。进一步,依据现有的工程数据,利用压力损失计算方程,校验了预设防灭火控制半径,反演出了所注入氮气的初速度。所得计算结果与工程应用对比表明,采空区气体流动的压力损失满足平均速度二次关系式,并改进了Forchheimer模型,可准确预测氮气注入采空区所需表压,为防治采空区遗煤自燃提供新的方法。
关键词
煤矿采空区
最小流动单元
平均速度
压损计算
Forchheimer模型
Keywords
coal mine goaf
minimum flow unit
average speed
pressure loss calculation
Forchheimer model
分类号
TD734 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
可调压中压湿气实验装置的研制
被引量：
5
2
作者
徐英
尹存
龙征海
机构
天津大学电气与自动化工程学院
天津市过程检测与控制重点实验室
中国石油西南油气田公司川中油气矿
出处
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期47-53,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(60974118)
国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2007AA04Z180)
文摘
为了更好地模拟湿气两相流体的流动状态，开展基于不同湿气流量测量原理和方法的实验室研究，天津大学流量实验室设计和建造了可调压中压湿气实验装置.该装置设计压力为4,MPa，采用标准表法双闭环式设计，包含独立气体循环管路、独立液体循环管路和实验用混合管路.实验所用介质为空气和水，最高工作压力1.6,MPa，可实现气相流量范围3～1,000,m3/h，液相流量范围0.05～8.00,m3/h.本研究包括该装置结构设计、压损计算、关键设备选型、装置电气控制系统设计和调试等，并通过对系统不确定度分析，得到该可调压中压湿气装置气相测量不确定度为1.00%，液相测量不确定度为0.35%.
关键词
湿气两相流
可调
压
装置
压损计算
不确定度分析
Keywords
wet gas two-phase flow
adjustable pressure facility
calculation of pressure loss
uncertainty analysis
分类号
TH814 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
高压气力压运和高真空气力吸运
被引量：
4
3
作者
周乃如
朱凤德
机构
郑州粮食学院粮食工程系
出处
《中国粮油学报》
EI
CAS
CSCD
1994年第2期10-18,共9页
文摘
粮食行业沿用多年的低压气力压运和低真空气力吸运装置，其特点是系统压差变化小，气体介质变化视为等容过程，系统压损计算中，不计气体介质的密度变化，两相流流动状态为悬浮均匀流型。本文所研究的高压气力压运和高真空气力吸运系统压差变化较大，气体介质变化不能视为等容过程，由于系统压损较大，引起明显的气体膨胀，气体密度减小很多，风速也大幅度增加，工程中按等温过程处理，两相流流动状态为脉动的集团流型，输送浓度较大，参数选择、压损计算不同于低压、低真空系统。
关键词
气力
压
运
气力吸运
压损计算
粮食
分类号
TS210.1 [轻工技术与工程—粮食、油脂及植物蛋白工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
采空区气体流动:Forchheimer模型改进与压力损失预测
陈世强
张连会
姜文
李轶群
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
可调压中压湿气实验装置的研制
徐英
尹存
龙征海
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
高压气力压运和高真空气力吸运
周乃如
朱凤德
《中国粮油学报》
EI
CAS
CSCD
1994
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
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