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基于不同涡黏模型的三心拱巷道风流数值模拟研究
1
作者
程熙宇
周春山
陈鹏燕
《矿业安全与环保》
CAS
北大核心
2024年第3期97-106,共10页
为了研究不同湍流模型在预测U形钢支护三心拱巷道截面风速分布的差异性,选取相同边界条件下风洞实测风速与基于标准k-epsilon模型、标准k-omega模型、Spalart-Allmaras模型等3种湍流模型的仿真风速进行比较。结果表明,上述3种湍流模型...
为了研究不同湍流模型在预测U形钢支护三心拱巷道截面风速分布的差异性,选取相同边界条件下风洞实测风速与基于标准k-epsilon模型、标准k-omega模型、Spalart-Allmaras模型等3种湍流模型的仿真风速进行比较。结果表明,上述3种湍流模型均能大致描述巷道风流特征,巷道截面处风速实测值与仿真值的绝对误差与入口风速呈正相关关系,与壁面距离呈负相关关系;以绝对误差平均值和均方根误差为评判准则,标准k-epsilon模型在模拟巷道风速时与现场实测风速数据的拟合度较高,Spalart-Allmaras模型次之,标准k-omega模型拟合度较低。
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关键词
三心拱巷道
U形钢支护
计算流体力学
数值模拟
涡黏模型
风流特征
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职称材料
无机盐类阻化剂和自由基捕获剂对煤自燃的协同抑制作用
被引量:
27
2
作者
王婕
张玉龙
+3 位作者
王俊峰
吴玉国
周春山
张振乾
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期4132-4143,共12页
从隔氧降温和终止自由基链式反应角度出发,将无机盐类阻化剂氯化镁和氯化钙与自由基捕获剂N,N-二苄基羟胺(DBHA)和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)结合形成一种持续高效抑制煤自燃的复合阻化剂。以易自燃长焰煤为研究对象,采用阻化性能测...
从隔氧降温和终止自由基链式反应角度出发,将无机盐类阻化剂氯化镁和氯化钙与自由基捕获剂N,N-二苄基羟胺(DBHA)和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)结合形成一种持续高效抑制煤自燃的复合阻化剂。以易自燃长焰煤为研究对象,采用阻化性能测定实验、活性官能团以及热分析表征实验研究复合阻化剂的阻化性能;以煤自燃过程中CO释放、煤中活性官能团的转化以及煤体质量的变化规律3者之间的关联性为基础,结合氧化反应热动力学特性,探讨复合阻化剂的阻化机理。实验结果表明:复合阻化剂对煤自燃过程起到协同抑制作用,具有物理化学双重阻化效果。与原煤相比,经复合阻化剂处理煤样,CO释放量在128℃时减少88.7%,在初始失重阶段和吸氧增重阶段抑制率均在80%以上,100℃时抑制率达到82.5%。复合阻化剂通过降低煤中羟基、甲基和亚甲基以及含羰基类活性组分的含量发挥阻化作用,其中芳香酮类化合物相对含量下降明显。添加复合阻化剂的煤体氧气吸附过程变短,吸附量减少,并且随着煤自燃进程发展活化能呈现出增加的趋势,特别在吸氧增重阶段活化能增加53.2%。在初始失重阶段,无机盐的保水作用对煤自燃起到物理隔氧和降温作用;在吸氧增重阶段,自由基捕获剂与煤中含氧活性自由基进行共价键重组,从而起到化学阻化效果。DBHA会释放出游离的H+,并提供未共用电子的氮、氧原子,从而形成多个吸收位点,可以同时对氧自由基和碳自由基等进行捕获;BHT与游离的含氧官能团发生反应,生成稳定的化合物,使得酮类、醌类和醛类化合物的生成途径被打断,阻断煤的自由基链式反应,从化学反应途径抑制煤自燃过程。
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关键词
无机盐类阻化剂
自由基捕获剂
复合阻化剂
煤自燃
自由基反应
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职称材料
题名
基于不同涡黏模型的三心拱巷道风流数值模拟研究
1
作者
程熙宇
周春山
陈鹏燕
机构
太原理工大学安全与应急管理
工程
学院
山西省矿井通风与火灾防治工程技术研究中心
出处
《矿业安全与环保》
CAS
北大核心
2024年第3期97-106,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51704207)
山西省基础研究计划项目(202103021224089)。
文摘
为了研究不同湍流模型在预测U形钢支护三心拱巷道截面风速分布的差异性,选取相同边界条件下风洞实测风速与基于标准k-epsilon模型、标准k-omega模型、Spalart-Allmaras模型等3种湍流模型的仿真风速进行比较。结果表明,上述3种湍流模型均能大致描述巷道风流特征,巷道截面处风速实测值与仿真值的绝对误差与入口风速呈正相关关系,与壁面距离呈负相关关系;以绝对误差平均值和均方根误差为评判准则,标准k-epsilon模型在模拟巷道风速时与现场实测风速数据的拟合度较高,Spalart-Allmaras模型次之,标准k-omega模型拟合度较低。
关键词
三心拱巷道
U形钢支护
计算流体力学
数值模拟
涡黏模型
风流特征
Keywords
three-core arch roadway
U-shape steel support
computational fluid dynamics
numerical simulation
eddy viscosity model
wind flow characteristic
分类号
TD722 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
无机盐类阻化剂和自由基捕获剂对煤自燃的协同抑制作用
被引量:
27
2
作者
王婕
张玉龙
王俊峰
吴玉国
周春山
张振乾
机构
太原理工大学安全与应急管理
工程
学院
山西省矿井通风与火灾防治工程技术研究中心
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期4132-4143,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(51704207)
山西省优秀人才科技创新资助项目(201705D211004)。
文摘
从隔氧降温和终止自由基链式反应角度出发,将无机盐类阻化剂氯化镁和氯化钙与自由基捕获剂N,N-二苄基羟胺(DBHA)和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)结合形成一种持续高效抑制煤自燃的复合阻化剂。以易自燃长焰煤为研究对象,采用阻化性能测定实验、活性官能团以及热分析表征实验研究复合阻化剂的阻化性能;以煤自燃过程中CO释放、煤中活性官能团的转化以及煤体质量的变化规律3者之间的关联性为基础,结合氧化反应热动力学特性,探讨复合阻化剂的阻化机理。实验结果表明:复合阻化剂对煤自燃过程起到协同抑制作用,具有物理化学双重阻化效果。与原煤相比,经复合阻化剂处理煤样,CO释放量在128℃时减少88.7%,在初始失重阶段和吸氧增重阶段抑制率均在80%以上,100℃时抑制率达到82.5%。复合阻化剂通过降低煤中羟基、甲基和亚甲基以及含羰基类活性组分的含量发挥阻化作用,其中芳香酮类化合物相对含量下降明显。添加复合阻化剂的煤体氧气吸附过程变短,吸附量减少,并且随着煤自燃进程发展活化能呈现出增加的趋势,特别在吸氧增重阶段活化能增加53.2%。在初始失重阶段,无机盐的保水作用对煤自燃起到物理隔氧和降温作用;在吸氧增重阶段,自由基捕获剂与煤中含氧活性自由基进行共价键重组,从而起到化学阻化效果。DBHA会释放出游离的H+,并提供未共用电子的氮、氧原子,从而形成多个吸收位点,可以同时对氧自由基和碳自由基等进行捕获;BHT与游离的含氧官能团发生反应,生成稳定的化合物,使得酮类、醌类和醛类化合物的生成途径被打断,阻断煤的自由基链式反应,从化学反应途径抑制煤自燃过程。
关键词
无机盐类阻化剂
自由基捕获剂
复合阻化剂
煤自燃
自由基反应
Keywords
inorganic salt inhibitor
radical scavenger
composite inhibitor
coal spontaneous combustion
free radical reaction
分类号
TD752.2 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于不同涡黏模型的三心拱巷道风流数值模拟研究
程熙宇
周春山
陈鹏燕
《矿业安全与环保》
CAS
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
无机盐类阻化剂和自由基捕获剂对煤自燃的协同抑制作用
王婕
张玉龙
王俊峰
吴玉国
周春山
张振乾
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
27
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职称材料
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