基于熱棒降溫技術(shù)的自燃煤堆熱遷移行為數(shù)值模擬
程方明; 常助川; 李貝; 鄧軍; 易欣; 馬礪 西安科技大學安全科學與工程學院; 陜西西安710054; 大連理工大學化工機械與安全學院; 遼寧大連116086; 西安科技大學西部礦井開采及災(zāi)害防治教育部重點實驗室; 陜西西安710054
關(guān)鍵詞：煤自燃 熱棒 數(shù)值模擬 溫度等值線 溫度場
摘要：為研究熱棒作用下煤堆內(nèi)部傳熱行為特征及冷卻效果,在物理實驗基礎(chǔ)上,建立了煤堆-熱棒系統(tǒng)復合傳熱模型,采用ANSYS模擬軟件,對自燃煤堆在熱棒作用下溫度場進行數(shù)值模擬。通過分析有、無熱棒時煤堆內(nèi)的溫度場及溫度等值線的變化,對熱棒的降溫效果進行評價。結(jié)果表明,熱棒可以改變煤堆內(nèi)部的熱傳導路徑,幫助煤堆散熱。熱棒的存在可以使溫度等值線向熱端移動,而且越靠近熱棒位移量越大,形成包圍熱棒的"馬鞍狀"降溫模態(tài)。根據(jù)熱棒對松散煤體降溫的效果,把熱棒的作用范圍劃分為"敏感區(qū)"、"過渡區(qū)"、"遲鈍區(qū)"三區(qū),來有效判斷熱棒的降溫半徑,給實際應(yīng)用中控制熱棒的密度提供參考。對比實驗和模擬結(jié)果,模擬值與實驗實測值相近,精度較高。
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