煤巖體接觸面不同傾角的傳熱影響

楊 偉,郭東升,張樹光

(1.遼寧工程技術(shù)大學(xué)建筑工程學(xué)院,遼寧阜新 123000;2.遼寧工程技術(shù)大學(xué)土木與交通學(xué)院,遼寧阜新 123000)

煤巖體接觸面不同傾角的傳熱影響

楊 偉1,郭東升1,張樹光2

(1.遼寧工程技術(shù)大學(xué)建筑工程學(xué)院,遼寧阜新 123000;2.遼寧工程技術(shù)大學(xué)土木與交通學(xué)院,遼寧阜新 123000)

為得到煤巖體接觸面傾角不同時(shí)的傳熱規(guī)律,對(duì)6種不同傾角組合的煤巖體進(jìn)行數(shù)值模擬研究,建立不同孔隙率和滲透率的多孔介質(zhì)穩(wěn)態(tài)傳熱模型,考慮煤巖體y軸方向的重力加速度,黏性阻力系數(shù)和內(nèi)部阻力系數(shù),運(yùn)用傳熱學(xué),流體力學(xué),多孔介質(zhì)對(duì)流傳熱等相關(guān)理論,并引入Brinkman-Forchheimer的擴(kuò)展Darcy模型,采用控制體積法對(duì)煤巖體模型進(jìn)行求解。計(jì)算結(jié)果表明:通過溫度場(chǎng)可知,隨著傾角的增加,高溫邊界下部導(dǎo)熱增強(qiáng),煤巖體中央對(duì)流換熱開始占主要作用,低溫邊界上部導(dǎo)熱減弱;通過流場(chǎng)可知,巖石區(qū)域中央處流場(chǎng)的對(duì)流作用最弱(?=0.000 1),靠近邊界條件處對(duì)流作用最強(qiáng)(?=0.001 3),隨著傾角的增加,對(duì)流作用減弱。流動(dòng)狀態(tài)在接觸面有突變,溫度場(chǎng)和流線相互對(duì)應(yīng)。

接觸面傾角;多孔介質(zhì);煤巖體;自然對(duì)流

楊 偉,郭東升,張樹光.煤巖體接觸面不同傾角的傳熱影響[J].煤炭學(xué)報(bào),2014,39(7):1257-1261.doi:10.13225/j.cnki.jccs.2013.1163

Yang Wei,Guo Dongsheng,Zhang Shuguang.Heat transfer effectof coal-rock combination bodies of different interface inclined angles[J].Journal of China Coal Society,2014,39(7):1257-1261.doi:10.13225/j.cnki.jccs.2013.1163

溫度、滲流和應(yīng)力對(duì)裂隙巖石的力學(xué)性質(zhì)有重要的影響。隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,對(duì)煤炭行業(yè)以及從業(yè)人員的安全提出了更高的要求。溫度、滲流和應(yīng)力作用下對(duì)巖體工程的影響是煤礦開采領(lǐng)域的一個(gè)重要問題。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)……