煤自燃過(guò)程中對(duì)流擴(kuò)散反應(yīng)方程組的數(shù)值模擬.pdf

1、本文結(jié)合陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“采空區(qū)煤炭自燃耦合場(chǎng)的有限元求解及動(dòng)態(tài)模擬”，主要結(jié)合我校XK-Ⅲ型煤自然發(fā)火實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)際情況，在能量與質(zhì)量守衡的原則下，通過(guò)傳質(zhì)傳熱過(guò)程分析，建立了煤在低溫氧化放熱過(guò)程中溫度與氧濃度變化的控制方程，并引入了相應(yīng)的初始條件與邊界條件?？梢钥闯鰷囟葓?chǎng)與氧濃度場(chǎng)控制方程格式相同，二者通過(guò)氧化放熱反應(yīng)項(xiàng)發(fā)生耦合，組成一個(gè)二維的對(duì)流-擴(kuò)散-反應(yīng)偏微分方程組。針對(duì)建立的對(duì)流-擴(kuò)散-反應(yīng)耦合偏微分方程組，分別用交替隱

2、式預(yù)估校驗(yàn)方法和特征有限差分格式進(jìn)行離散和編程求解，對(duì)義馬和兗州煤的自然發(fā)火過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬計(jì)算得到的義馬煤和兗州煤在與實(shí)驗(yàn)條件相同的條件下取得結(jié)果相符。從而印證了本論文中所建模型與模擬方法的正確性，可以在預(yù)測(cè)煤的自然發(fā)火過(guò)程中發(fā)揮作用。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)有： 1、首次在耦合場(chǎng)中動(dòng)態(tài)模擬煤自燃過(guò)程中滲流場(chǎng)、溫度場(chǎng)及氧濃度場(chǎng)的變化規(guī)律。這比其它單場(chǎng)模擬更科學(xué)，更接近現(xiàn)場(chǎng)情況，取得更合理的結(jié)果。 2、本文構(gòu)造了適