甲烷-煤尘爆炸波与障碍物相互作用的数值研究

【摘要】：为了探讨煤矿瓦斯和煤尘爆炸的物理机制 ,基于对甲烷和煤尘爆炸传播的理论分析 ,采用数值模拟方法研究障碍物对甲烷和煤尘爆炸传播的影响 ;为了更系统地考虑颗粒相各种输运特性、相间滑移和耦合 ,采用双流体模型建立了数学模型 ,该模型的出发点是把颗粒群和气体都作为连续介质 ,两者相互渗透充满整个空间形成没有间隙的“流体”———拟流体 ,在欧拉坐标系下考虑气 -固两相流动 ,气相和颗粒相的计算网格统一 ,易于处理。数值方法采用LU分解和迎风TVD格式分别处理对流项的隐式和显式部分 ,扩散项采用中心差分 ;同时研究了不同形状的障碍物对流场的影响 ,计算结果与实验吻合较好 【作者单位】： 中国矿业大学(北京校区) 华北科技学院 中国矿业大学(北京校区) 华北科技学院
【关键词】： 甲烷和煤尘 双流体模型 爆炸 数值模拟
【基金】：重点项目 :“973”重点研究项目 (2 0 0CB4 0 0 2 0 0 7)
【分类号】：TD713
【正文快照】： 1　引　言矿井瓦斯和煤尘爆炸是煤矿重特大恶性事故之一 ,爆炸过程包含复杂的物理化学反应过程。如何有效地防治煤矿事故的发生 ,对煤矿的安全生产具有重要的意义。由于单纯的实验局限性无法确定其物理本质 ,因此 ,在实验的基础上的数值模拟是一种有效的研究方法。瓦斯和煤尘

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