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题名外因火灾通风网络风量风质失效模型与数值解算方法
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作者
李伟
刘彦青
张浪
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机构
煤科通安(北京)智控科技有限公司
煤炭科学技术研究院有限公司
智能开采与岩层控制全国重点试验室
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出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第5期196-212,共17页
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基金
中国煤炭科工集团科技创新创业基金资助项目(2021-2-TD-ZD005)
煤科院科技发展基金资助项目(2021CX-II-14)。
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文摘
为了尽可能复现火灾时期通风网络内风量波动、风流逆转、风温异常、有毒有害气体蔓延、氧气体积分数降低等灾变过程,构建了外因火灾通风网络风质风量失效物理模型,采用时序化分析方法进行了解耦处理。通过风阻、火风压、风流密度关键通风参量计算模型,将基于质量流量守恒的通风网络回路风压平衡方程、通风网络风流-围岩热量交换-传播控制方程、有毒有害气体弥散-扩散控制方程、氧气消耗-运移控制方程进行联立,构建了外因火灾通风网络“风量风向-风温-有毒有害气体体积分数-氧气体积分数”非稳定多场耦合数学模型。采用回路风量牛顿法求解通风网络风量风向变化,采用迎风离散格式的有限差分法求解通风网络内风流传热-传质过程,建立了火灾时期全风网“节点-分支-网络”风量风质失效多物理场耦合解算方法,构建了多物理场间接耦合解算流程,编写了解算程序。通过在角联结构试验巷道内开展外因火灾试验,初步验证了模型的准确性与适用性,在此基础上分别模拟了进风区分支与用风区分支火源位置情况下复杂通风网络内风量变化、风流逆转、风温异常、有毒有害气体蔓延、氧气体积分数波动的动态变化过程。模拟结果表明:火源位置在进风井条件下风量显著变化分支达到通风网络分支总数的61%,风流逆转分支数量占通风网络分支总数的11%,风温显著变化分支数量达到通风网络分支总数的76%,CO侵入分支数量达到通风网络分支总数的84%,氧气体积分数显著变化分支数量达到通风网络分支总数的41%,进风井分支发生外因火灾造成的灾害影响范围和影响强度均明显大于其他分支。
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关键词
通风网路
回路风量法
风流质量流量守恒
有限差分法
传热传质
节点元素
分支元素
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Keywords
ventilation network
loop air volume method
air flow conservation
finite difference method
heat and mass transfer
node element
branch element
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分类号
TD724
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名基于三维流固耦合模型的往复密封性能特性
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作者
张阳
周如林
袁晓明
张宗进
郑泽
辛运锋
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机构
北京天玛智控科技股份有限公司
燕山大学机械工程学院
煤炭智能开采与岩层控制全国重点试验室
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出处
《液压与气动》
北大核心
2025年第5期64-72,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52404168)
中国煤炭科工集团科技创新创业资金专项(2023-TD-QN005)
北京天玛智控科技股份有限公司科技重点项目(2023-TM-043-J1)。
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文摘
拉伸比是影响往复密封润滑状态的重要因素。传统的轴对称模型忽略了周向拉伸的影响,过于简化问题,处理非线性问题的精度不足。此外,密封表面的微观形貌会影响密封界面流动状态。因此,提出了结合O形圈微观形貌的润滑模型以及三维仿真模型。探究不同拉伸比下宏观接触应力及油膜厚度的分布规律。结果表明:随着拉伸率的增加,出程和回程的最大接触压力逐渐减小,油膜厚度增加。仿真结果与试验结果高度吻合,其中摩擦力的计算结果与试验结果的误差在12.65%左右。
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关键词
微观界面
往复密封
润滑
摩擦力
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Keywords
microscopic interface
reciprocating seal
lubrication
friction
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分类号
TH137
[机械工程—机械制造及自动化]
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