围岩散热风流温度、湿度计算时水分蒸发的处理 被引量：24

1

作者 高建良 徐文 张学博 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期951-955,共5页

在进行巷道水分蒸发处理时,建立了壁面水分、风流中水分同时蒸发情况下,围岩温度场分布、壁面与风流热湿交换、风流温湿度变化的数学方程。当水分蒸发量一定情况下,解算出水分全部由巷道壁面蒸发和全部从风流中蒸发时的围岩温度分布规律... 在进行巷道水分蒸发处理时,建立了壁面水分、风流中水分同时蒸发情况下,围岩温度场分布、壁面与风流热湿交换、风流温湿度变化的数学方程。当水分蒸发量一定情况下,解算出水分全部由巷道壁面蒸发和全部从风流中蒸发时的围岩温度分布规律,壁面温度、风流温度、风流相对湿度随巷道距离的分布规律,围岩散热热流密度随通风时间的变化规律并进行了对比分析。结果表明,水分全部由巷道壁面蒸发时比水分全部从风流中蒸发时的围岩温度低,巷道壁面温度也低,围岩散热量大,所计算出的风流温度也高;通风时间越短和巷道距离越长,差别越大。因此,在对井下风流热环境进行预测时,将巷道中水分蒸发全部处理成在巷道壁面蒸发是不合理的,应该根据实际情况同时考虑巷道壁面水分蒸发和风流中水分蒸发两个过程。 展开更多

关键词 围岩散热 风流温湿度 水分蒸发 壁面

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潮湿巷道风流温度与湿度变化规律分析 被引量：16

2

作者 高建良 张学博 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2007年第4期136-139,共4页

通过对矿井风流与围岩热湿交换理论的研究,提出理论上更可靠的风流温、湿度计算方法,编制了模拟解算矿井风流与围岩热湿交换的计算机程序,解算出潮湿巷道风流温度及湿度的变化规律,并分析通风时间、湿度系数等参数对风流温度及湿度变化... 通过对矿井风流与围岩热湿交换理论的研究,提出理论上更可靠的风流温、湿度计算方法,编制了模拟解算矿井风流与围岩热湿交换的计算机程序,解算出潮湿巷道风流温度及湿度的变化规律,并分析通风时间、湿度系数等参数对风流温度及湿度变化规律的影响;沿风流流动方向,风流温度及湿度不断增加;巷道风流温度及湿度随着通风时间的增加而不断减小,通风时间越长减小的幅度越小;围岩壁面湿度系数对风流温度及湿度的影响较大,其他参数不变时,壁面湿度系数越大,风流温度越小,风流湿度越大。 展开更多

关键词 湿度系数 相对湿度 风流温度 含湿量 围岩散热

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潮湿巷道风流温度及湿度计算方法研究 被引量：13

3

作者 高建良 张学博 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2007年第6期114-119,共6页

对计算潮湿巷道中风流温度和湿度的方法进行改进,提出将饱和空气含湿量与温度的关系拟合为二次曲线计算巷道壁面水分蒸发的方法,编制模拟潮湿巷道中风流与围岩热交换和巷道壁面水分蒸发的计算机程序,解算出风流温度及湿度的变化规律。... 对计算潮湿巷道中风流温度和湿度的方法进行改进,提出将饱和空气含湿量与温度的关系拟合为二次曲线计算巷道壁面水分蒸发的方法,编制模拟潮湿巷道中风流与围岩热交换和巷道壁面水分蒸发的计算机程序,解算出风流温度及湿度的变化规律。并将解算结果与将饱和空气含湿量与温度的关系拟合为线形曲线时的解算结果进行分析对比,将饱和空气含湿量和温度之间的关系简单拟合为线性,风流温度的误差在通风时间较短时相对误差较大。随通风距离增长风流温度和相对湿度的误差增加。 展开更多

关键词 湿度系数 风流温度 相对湿度 水分蒸发 围岩散热 壁面温度

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掘进工作面围岩散热的有限元计算 被引量：17

4

作者 吴强 秦跃平 +1 位作者 郭亮 吴青银 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2002年第6期33-36,共4页

掘进工作面的围岩散热是至今尚未解决的一个重要问题。笔者根据掘进工作面围岩温度场的特点 ,分析了移动柱坐标下的导热微分方程 ,合理地确定了温度场边界、划分了单元格 ;推导了该特定导热微分方程的变分方程 ,阐述了有限元解算的原理 ... 掘进工作面的围岩散热是至今尚未解决的一个重要问题。笔者根据掘进工作面围岩温度场的特点 ,分析了移动柱坐标下的导热微分方程 ,合理地确定了温度场边界、划分了单元格 ;推导了该特定导热微分方程的变分方程 ,阐述了有限元解算的原理 ;论述了由温度场解算结果计算围岩散热量的方法。由此原理和方法 ,编制了计算机程序 ,以一个简单的实例 。 展开更多

关键词 有限元计算 掘进工作面 温度场 围岩散热 矿井 热害治理

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围岩散热计算及壁面水分蒸发的处理 被引量：15

5

作者 高建良 张学博 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2006年第9期23-28,共6页

笔者采用湿度系数法对壁面水分蒸发进行了处理,对计算壁面处饱和空气含湿量的方法进行了改进,将饱和空气含湿量与温度的关系拟合为二次曲线;建立了在考虑壁面水分蒸发情况下解算巷道围岩温度场分布及围岩向风流的散热量的数学方程,并采... 笔者采用湿度系数法对壁面水分蒸发进行了处理,对计算壁面处饱和空气含湿量的方法进行了改进,将饱和空气含湿量与温度的关系拟合为二次曲线;建立了在考虑壁面水分蒸发情况下解算巷道围岩温度场分布及围岩向风流的散热量的数学方程,并采用异步长有限差分法对其进行了数值模拟求解;解算出巷道壁面水分蒸发情况下围岩温度分布、壁面温度和围岩散热量的变化规律;并与将饱和空气含湿量与温度的关系拟合为线型关系曲线时的解算结果进行了对比,将饱和空气含湿量和温度之间的关系拟合为线性的计算结果存在一定的误差,通风时间越长,湿度系数越大,风流相对湿度越小,拟合为线性时计算出来的壁面温度和围岩散热量的误差越大。 展开更多

关键词 湿度系数 相对湿度 水分蒸发 围岩散热 壁面温度 含湿量

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回采工作面围岩散热的无因次分析 被引量：15

6

作者 秦跃平 党海政 曲方 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期62-66,共5页

根据回采工作面移动边界的特点，建立了动坐标下的围岩导热微分方程，研究了该方程的无因次形式；在大量计算结果的基础上，分析了煤岩平均热物理参数的计算式；给出了回采工作面围岩不稳定换热准数随各无因次参数的变化曲线和不稳定换... 根据回采工作面移动边界的特点，建立了动坐标下的围岩导热微分方程，研究了该方程的无因次形式；在大量计算结果的基础上，分析了煤岩平均热物理参数的计算式；给出了回采工作面围岩不稳定换热准数随各无因次参数的变化曲线和不稳定换热系数的计算式． 展开更多

关键词 回采工作面 围岩散热 无因次分析 动坐标

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巷道围岩非稳态温度场有限元分析 被引量：11

7

作者 吴强 秦跃平 +1 位作者 郭亮 谭昆 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2002年第5期604-607,共4页

分析了巷道围岩散热的非稳态导热、巷道形状不规则、介质非均质和各向异性等特性,研究了用有限单元法求解巷道围岩温度场的原理、边界条件以及处理非均质和各向异性介质的方法。提出了手工与计算机相结合的单元划分方法。依此原理编制... 分析了巷道围岩散热的非稳态导热、巷道形状不规则、介质非均质和各向异性等特性,研究了用有限单元法求解巷道围岩温度场的原理、边界条件以及处理非均质和各向异性介质的方法。提出了手工与计算机相结合的单元划分方法。依此原理编制了计算机程序,并进行了实例计算,验证了方法的正确性,分析了温度场时空变化规律。 展开更多

关键词 巷道围岩 非稳态温度场 有限元分析 围岩散热 各向异性 时空变化规律

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周期性边界下围岩温度场有限体积法分析 被引量：12

8

作者 秦跃平 宋怀涛 +1 位作者 吴建松 董占元 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1541-1549,共9页

为研究矿井风流温度周期性变化对巷道围岩温度场的影响,依据能量守恒定律及围岩散热的特点,建立了周期性变化边界条件下的一维非稳态导热控制方程。引入了无因次准数,对围岩导热控制方程进行了无因次化,并利用变量分离法对控制方程进行... 为研究矿井风流温度周期性变化对巷道围岩温度场的影响,依据能量守恒定律及围岩散热的特点,建立了周期性变化边界条件下的一维非稳态导热控制方程。引入了无因次准数,对围岩导热控制方程进行了无因次化,并利用变量分离法对控制方程进行了分解,然后运用有限体积法对分解的方程建立了热平衡方程,最后编写VB程序进行了求解。结果表明:在周期性边界条件下,围岩体各处的温度随时间周期性地波动,并且温度波动的振幅随围岩深度的延伸呈负指数规律变化,围岩体不同层面上的温度波具有振幅衰减和波动延迟的特点。综合以上分析,推导了巷道围岩体温度随深度和时间变化的函数关系式,并得到了巷道壁面热流波的计算公式,该研究加深了对周期性边界下围岩温度场变化规律的认识。 展开更多

关键词 周期性边界 围岩散热 有限体积法 无因次分析

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巷道围岩调热圈半径及温度场分布规律研究 被引量：10

9

作者 陈功胜 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2014年第4期113-115,124,共3页

巷道围岩散热是一个复杂的非稳态过程,包括围岩内部的热传导和围岩与巷道风流的热交换。随着矿井开采深度的增加,巷道围岩与空气热交换所占比重增大。研究围岩与空气热交换规律对井下风流温度预测及制定矿井降温措施有着重要的意义。利... 巷道围岩散热是一个复杂的非稳态过程,包括围岩内部的热传导和围岩与巷道风流的热交换。随着矿井开采深度的增加,巷道围岩与空气热交换所占比重增大。研究围岩与空气热交换规律对井下风流温度预测及制定矿井降温措施有着重要的意义。利用数值模拟软件模拟了淮南某矿-965 m轨道大巷不同通风时间围岩的温度场,研究了通风时间对巷道围岩温度的影响,并用实测数据对模型进行了分析验证。 展开更多

关键词 热害 围岩散热 温度场 调热圈 数值模拟

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基于有限体积法的巷道围岩散热无因次分析 被引量：9

10

作者 秦跃平 王健 +2 位作者 郝永江 刘伟 孔松 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期5-7,12,共4页

根据巷道围岩散热的特点,建立了非稳态围岩导热微分方程,运用有限体积法对方程进行了处理。引入无因次准数,对导热微分方程及运用有限体积法进行离散处理后的方程进行无因次分析。通过编写Visual Basic计算机程序对方程进行解算,得到巷... 根据巷道围岩散热的特点,建立了非稳态围岩导热微分方程,运用有限体积法对方程进行了处理。引入无因次准数,对导热微分方程及运用有限体积法进行离散处理后的方程进行无因次分析。通过编写Visual Basic计算机程序对方程进行解算,得到巷道围岩内部在不同时间点下不同节点处的温度变化曲线、不同毕渥数时不同时间点下的巷道壁面温度和不稳定换热准数曲线。通过查图得到不稳定换热准数,进而可以计算一定长度的巷道围岩散热量。 展开更多

关键词 巷道 围岩散热 无因次分析 有限体积法

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深热矿井巷道围岩的热分析 被引量：8

11

作者 张习军 姬建虎 陆伟 《煤矿开采》 北大核心 2009年第2期5-7,13,共4页

巷道围岩散热是一个复杂的非稳态过程,包括围岩内部的热传导和围岩与风流的对流热交换,着重从这两个方面对巷道围岩进行热分析。分析了巷道围岩调热圈和围岩内部温度场及其影响因素,以及围岩与风流热湿交换的显热和潜热。

关键词 热害 围岩散热 热传导 调热圈 对流热交换

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干壁巷道传热系数的研究 被引量：7

12

作者 吴世跃 王英敏 《铀矿冶》 CAS 1989年第4期55-58,共4页

巷道传热系数α是巷道围岩散热计算的重要物理参数。国内外,对光滑管道的传热系数已有大量的研究成果,但对祖糙管道和矿山巷道的传热系数研究资料不多。本文结合矿山巷道情况,对不同阻力特征情况下的传热系数,做一初步的理论分析和实验... 巷道传热系数α是巷道围岩散热计算的重要物理参数。国内外,对光滑管道的传热系数已有大量的研究成果,但对祖糙管道和矿山巷道的传热系数研究资料不多。本文结合矿山巷道情况,对不同阻力特征情况下的传热系数,做一初步的理论分析和实验研究。 一、干壁巷道传热系数理论分析 当围岩的传热主要是通过巷道壁,而不是通过湿迁移或水体传热,则属干壁巷道的传热。其传热系数由牛顿冷却定律定义: 展开更多

关键词 矿井 巷道传热 传热系数 围岩散热

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用有限单元法研究回采工作面围岩散热 被引量：6

13

作者 秦跃平 秦凤华 于明学 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 1999年第4期342-346,共5页

针对回采工作面围岩温度场和围岩散热难以计算的问题，研究了动坐标下的导热微分方程以及该方程的有限单元求解方法和计算式；以FORTRAN语言编制了计算程序并进行了实例计算。实例证明，该方法可快速准确地计算回采工作面的围岩散热。

关键词 有限元 回采工作面 热传导 动坐标 围岩散热

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三山岛金矿围岩温度梯度测试及工程热环境分析 被引量：7

14

作者 赵兴东 修国林 +3 位作者 杨竹周 华海洋 刘自成 李威 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第6期109-113,共5页

通过对井下热湿工程环境调查,分析三山岛金矿热害产生的根本原因。依据工程热湿环境调查结果,布设该矿围岩温度测试的测点位置,通过对不同中段相对应位置的温度曲线回归,得出三山岛金矿正常围岩温度梯度为2.2×10-2℃/m,受井下地热... 通过对井下热湿工程环境调查,分析三山岛金矿热害产生的根本原因。依据工程热湿环境调查结果,布设该矿围岩温度测试的测点位置,通过对不同中段相对应位置的温度曲线回归,得出三山岛金矿正常围岩温度梯度为2.2×10-2℃/m,受井下地热影响区域其地温梯度为2.6×10-2℃/m。通过对该矿不同热源进行分析,其围岩散热、机械设备、空气压缩及地热资源是致使三山岛金矿井下温度偏高的主要原因,该研究对类似矿山热源分析及其治理提供一定的基础数据。 展开更多

关键词 金矿 温度梯度 围岩散热 工程热环境

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复合隔热材料在治理矿井热灾害中的应用

15

作者 黄康娜 李银川 +1 位作者 邢之林 段颖 《安徽建筑》 2024年第4期109-110,共2页

文章结合霄云矿井目前的热害现状,选取矿井的最主要热源——围岩放热,拟定矿井热害治理降温设计方案,采取对主要进风巷道进行复合材料施工的隔热降温措施,基于上述方案运用ANSYS模拟软件对巷道是否采用复合材料两种情况分别进行模拟分... 文章结合霄云矿井目前的热害现状,选取矿井的最主要热源——围岩放热,拟定矿井热害治理降温设计方案,采取对主要进风巷道进行复合材料施工的隔热降温措施,基于上述方案运用ANSYS模拟软件对巷道是否采用复合材料两种情况分别进行模拟分析。结果表明,巷道采用复合材料相对于没有采用复合材料的风流温度增幅减小了5℃,有效地减缓了围岩向风流传递热量的速率,进而降低了进入采掘面风流的温度,在一定程度上能够减少矿井热害对井下工人身体健康的影响。 展开更多

关键词 热害 围岩散热 隔热降温 ANSYS模拟

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基于直膨式热泵技术的深井集热降温实验系统 被引量：6

16

作者 侯江丽 伍玲玲 +4 位作者 罗旭照 侯江涛 张志军 贺桂成 喻清 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2020年第3期62-68,共7页

为解决矿山深层化开采引发的热害问题,营造舒适安全的矿井作业环境,推动深井高温控制技术的发展,提出了基于直膨式热泵技术的深井集热降温系统,并通过室内试验对装置的运行工况和土体降温效果进行了试验研究。结果表明:在RT(室内温度)为... 为解决矿山深层化开采引发的热害问题,营造舒适安全的矿井作业环境,推动深井高温控制技术的发展,提出了基于直膨式热泵技术的深井集热降温系统,并通过室内试验对装置的运行工况和土体降温效果进行了试验研究。结果表明:在RT(室内温度)为29.1~34.3℃的条件下,土体温度场由45~55℃降至20~25℃,热传导主要发生在水平方向;集热降温阶段的制冷性能系数EER的最大值为2.24,均值为1.64,明显高于理论值;系统整体运行高效稳定,集热制冷效果显著,为全面防治深井热害问题提供了一种新思路。 展开更多

关键词 深井热害 围岩散热 直膨式地源热泵 降温系统

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梯形巷道围岩散热有限体积法分析 被引量：5

17

作者 秦跃平 宋怀涛 +3 位作者 吴建松 白一雪 董占元 叶飞 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第8期898-904,共7页

为研究梯形巷道围岩散热的特点,依据能量守恒定律,建立二维非稳态导热积分方程,运用有限体积法分别建立内部节点和边界节点的热平衡方程,采用VB语言编写围岩温度场及散热量数值计算程序,并通过一个实例进行数值分析.研究结果表明:初始... 为研究梯形巷道围岩散热的特点,依据能量守恒定律,建立二维非稳态导热积分方程,运用有限体积法分别建立内部节点和边界节点的热平衡方程,采用VB语言编写围岩温度场及散热量数值计算程序,并通过一个实例进行数值分析.研究结果表明:初始暴露的巷道围岩,围岩壁面温差大,温度梯度大,即围岩散热量也比较大;随着通风时间的延长,围岩浅部区域的温度逐渐接近于风流温度,散热量逐渐衰减,并且衰减幅度逐渐的减小. 展开更多

关键词 梯形 围岩散热 有限体积法 第三类边界 围岩温度场

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巷道断面形状对围岩散热规律的影响研究 被引量：5

18

作者 张一夫 谢倩楠 +1 位作者 董子文 皮子坤 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2595-2601,共7页

为了研究巷道断面形状特征对围岩散热特性的影响,结合矿井通风的实际情况,建立贴体坐标系下二维径向围岩非稳态导热的微分方程。利用坐标变换方法将实际物理平面内的控制方程转换到规则的计算平面内进行求解。以水力半径为1.2 m的不同... 为了研究巷道断面形状特征对围岩散热特性的影响,结合矿井通风的实际情况,建立贴体坐标系下二维径向围岩非稳态导热的微分方程。利用坐标变换方法将实际物理平面内的控制方程转换到规则的计算平面内进行求解。以水力半径为1.2 m的不同断面形状的巷道为研究对象,利用自主编制的基于有限体积法(FVM)的C++求解程序,对其内部温度场变化情况开展数值模拟研究。结果表明,矿井通风初期的前5年内,围岩温度场的分布特点受巷道断面形状的影响较为显著。围岩散热呈现各向异性特点,且通风时间越长各向异性的特点越显著。通过数据分析拟合发现,巷道围岩的调热圈半径随通风时间呈指数变化,且经历相同通风时间后,调热圈半径随形状因子增大呈线性增加趋势。巷道壁面平均温度和散热热流密度随形状因子增大而降低,但二者随时间变化的轨迹不同。 展开更多

关键词 安全工程 围岩散热 贴体坐标系 调热圈 巷道形状因子

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井巷围岩与风流热湿交换影响因素分析 被引量：5

19

作者 李跃通 陈延可 张发亮 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第1期143-145,共3页

基于不稳定换热系数,建立了经过一段巷道后风流的温升公式,并运用计算软件Mathematica分析了各种参数对于井巷围岩与风流间的热交换结果的影响。从分析结果来看,岩石的热导率和巷道断面周长对风流的温升有一定影响,壁面粗糙度系数影响... 基于不稳定换热系数,建立了经过一段巷道后风流的温升公式,并运用计算软件Mathematica分析了各种参数对于井巷围岩与风流间的热交换结果的影响。从分析结果来看,岩石的热导率和巷道断面周长对风流的温升有一定影响,壁面粗糙度系数影响不明显,风流质量流量的影响很明显,而巷道水分蒸发的影响最强烈。相关计算参数获取的多寡和精度决定了计算的精确度。 展开更多

关键词 风流温度 围岩散热 热湿交换 不稳定换热系数

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潮湿巷道围岩散热影响因素的数值分析 被引量：4

20

作者 时岚 张学博 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第9期51-53,共3页

为了研究潮湿巷道围岩散热影响因素,对矿井风流与围岩热湿交换理论进行了研究,提出了理论上更可靠的潮湿巷道围岩散热计算方法,采用有限差分法进行了数值解算,编制了模拟解算矿井风流与围岩热湿交换的计算机程序,得到了潮湿巷道围岩散... 为了研究潮湿巷道围岩散热影响因素,对矿井风流与围岩热湿交换理论进行了研究,提出了理论上更可靠的潮湿巷道围岩散热计算方法,采用有限差分法进行了数值解算,编制了模拟解算矿井风流与围岩热湿交换的计算机程序,得到了潮湿巷道围岩散热的变化规律,分析了通风时间、湿度系数等参数对围岩散热变化规律的影响。研究表明:显热、潜热及总散热量都随着通风时间的增长而减少,减少幅度逐渐降低;潮湿巷道壁面湿度系数对围岩散热量的影响较大,从潮湿巷道围岩表面散发的显热随着壁面湿度系数的增大而降低,而潜热和总散热量则随着壁面湿度系数的增大而增大。 展开更多

关键词 湿度系数 围岩温度 水分蒸发 围岩散热 含湿量

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