| 基于PFC3D的煤堆自燃过程模拟与实现 |
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| 引用本文： | 崔铁军,马云东,王来贵.基于PFC3D的煤堆自燃过程模拟与实现[J].安全与环境学报,2016,16(2). |
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| 作者姓名： | 崔铁军 马云东 王来贵 |
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| 作者单位： | 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室,辽宁阜新123000;大连交通大学,辽宁省隧道与地下结构工程技术研究中心,辽宁大连116028;大连交通大学,辽宁省隧道与地下结构工程技术研究中心,辽宁大连116028;辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新,123000 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金 |
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| 摘 要： | 为了解煤堆自燃过程中的温度场变化、能量迁移和氧气流动情况,基于煤堆的颗粒特性以PFC3D为模拟平台,借助其热力耦合模型,模拟了煤堆的自燃氧化过程,及该过程中的温度场变化和能量迁移;使用极小颗粒模拟氧气的流动及其与煤的反应,并通过FISH实现该过程。结果表明:随模拟时间延长,温度场高温区向煤堆坡面边界水平移动;能量迁移主要发生在靠近低温区的区域,且不同温区交界处迁移最多;高温区移动是由于氧化需氧量的变化、造成对氧的"抽吸"作用而产生的;煤堆内氧颗粒的流动可分为稳定区、杂乱区、微弱区,随着"抽吸"作用的增加,稳定区减小,杂乱区增加,微弱区增加。模拟计算至70 d,煤堆出现大范围高温区域并产生自燃,此时最高温度为362.1 K。
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| 关 键 词： | 安全工程 煤堆自燃 温场变化 能量迁移 氧气流动 PFC3D模拟 |
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