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《障礙物對激波誘導(dǎo)沉積煤粉影響的數(shù)值模擬研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、障礙物對激波誘導(dǎo)沉積煤粉影響的數(shù)值模擬研究摘要我國擁有豐富的石化能源，同時(shí)也是一個(gè)能源生產(chǎn)大國和消費(fèi)大國。煤炭在我國的能源結(jié)構(gòu)中長期占主導(dǎo)地位，并且在未來的一段時(shí)間內(nèi)，依然是國家基礎(chǔ)建設(shè)中非常重要的戰(zhàn)略物資。本文運(yùn)用理論分析和數(shù)值模擬仿真相結(jié)合的手段對煤塵爆炸機(jī)理和條件，以及障礙物對瓦斯爆炸卷揚(yáng)沉積煤粉的影響進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容是，建立瓦斯爆炸卷揚(yáng)沉積煤粉直管道模型，從理論分析和模擬仿真兩方面討論了煤塵顆粒在沖擊波作用下的運(yùn)動過程；在置障條件下，分別對障礙物阻塞率、障礙物數(shù)量、障礙物間距對煤塵卷揚(yáng)的過
2、程進(jìn)行了模擬仿真。通過數(shù)值模擬得出以下結(jié)論：(1)煤塵卷揚(yáng)過程一共經(jīng)歷三個(gè)階段：加速上揚(yáng)階段、減速階段和氣力輸送階段。上揚(yáng)階段煤塵云的左端會呈現(xiàn)彎曲的鉤狀，且?guī)缀跞糠植荚诠艿滥Ｐ偷南掳氩糠?；減速階段經(jīng)歷的時(shí)間比較短，煤塵云濃度較高，大部分煤塵沒有參加反應(yīng)；氣力輸送階段的煤塵在水平方向上的速度快速增大，煤塵顆粒開始延管道傳播，煤塵區(qū)被拉長。(2)不同阻塞率的障礙物對煤塵顆粒的影響不同，阻塞率為50%和75%時(shí)對煤塵云分布狀況的影響較為顯著；障礙物阻塞率越大，煤塵顆粒在水平方向上的輸送距離越短；障礙物阻塞率
3、為50%時(shí)對壓力的增速影響最大。(3)障礙物的數(shù)量越多，管道內(nèi)峰值壓力越大，到達(dá)峰值所經(jīng)歷的時(shí)間越短。多障礙物情況下，壓力會出現(xiàn)來回震蕩的現(xiàn)象。(4)障礙物間距對峰值壓力的影響較小，且6m時(shí)壓力的變化規(guī)律與3m時(shí)壓力的變化規(guī)律相比也沒有明顯的變化。關(guān)鍵詞：瓦斯煤塵爆炸；煤塵卷揚(yáng)；數(shù)值模擬；有限體積法；障礙物NumericalSimulationofShockwaveInduceDepositedCoalDustInfluencedbytheObstacleAbstractInourcountry,ther
4、eareabundantfossilfuels,anditisamajorenergyconsumerandproducingcountry.Coalhavedominatedbylong-terminenergystructureofourcountry,butitisstillaveryimportantnationalinfrastructureofstrategicmaterialsinthenextperiodoftime.Studythedustexplosionmechanismandcon
5、ditions,aswellasgasexplosioninducedepositedcoaldustinfluencedbytheobstaclebytheoreticalanalysisandnumericalsimulationmethodofcombining.Themainstudycontentis:Establishapipemodelofgasexplosioninducedepositedcoaldust;Coaldustparticlemotionisdiscussedunderthe
6、shockwavefromthetheoreticalanalysisandnumericalsimulationofboth;Undertheconditionssetbarrier,respectivelyobstaclesblockingrate,thenumberofobstacles,obstaclestocoaldustrisingpitchprocesswassimulated.Bynumericalsimulationthefollowingconclusions:(1)Coaldustr
7、isingprocessexperiencedatotalofthreestages:acceleratedrisestage,decelerationstageandpneumaticconveyingstage.Intheleftofcoaldustcloudshowacurvedhookintherisingstage,andalmostallofthecoaldistributioninthelowerhalfofthepipemodel;Decelerationstageexperienceda
8、relativelyshorttime,thecoaldustcloudhavehigherconcentration,themajorityofcoaldustdidnotparticipateinthereaction;Coaldustinthehorizontalvelocityrapidlyinpneumaticconveyingstage,coaldustparticlesstarttospreadtheextens
