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采空区自然发火“三带”划分的数值模拟 被引量:89
1
作者 李宗翔 许端平 刘立群 《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545-548,共4页
结合实例,用迎风有限元方法求解了回采采空区漏风渗流方程和氧气渗流耗散方程,从理论上说明采空区氧浓度分布的不均衡性。用高氧浓度区与蓄热区迭加确定采空区自燃氧化带,以及在各种边界条件下自燃氧化带形状所发生的变化,得出自燃氧化... 结合实例,用迎风有限元方法求解了回采采空区漏风渗流方程和氧气渗流耗散方程,从理论上说明采空区氧浓度分布的不均衡性。用高氧浓度区与蓄热区迭加确定采空区自燃氧化带,以及在各种边界条件下自燃氧化带形状所发生的变化,得出自燃氧化带宽度与工作面风量近似呈负指数关系,由此导出采空区自然发火危险的判定条件。 展开更多
关键词 采空区 自然发火 “三带”划分 数值模拟 氧浓度分布 迎风有限元法 矿山安全
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非均质采空区气-固耦合温度场迎风有限元求解 被引量:16
2
作者 李宗翔 韦涌清 孙世军 《昆明理工大学学报(理工版)》 2004年第2期5-9,共5页
重点讨论了用迎风有限元方法结合图形显示技术计算回采采空区温度场温度分布问题 .先建立采空区煤耗氧和自燃升温的定解数学模型 ,联立求解了漏风渗流方程、氧浓度消耗———弥散方程和传热方程 .详细描述了在漏风流作用下采空区遗煤氧... 重点讨论了用迎风有限元方法结合图形显示技术计算回采采空区温度场温度分布问题 .先建立采空区煤耗氧和自燃升温的定解数学模型 ,联立求解了漏风渗流方程、氧浓度消耗———弥散方程和传热方程 .详细描述了在漏风流作用下采空区遗煤氧化自燃过程 ,给出了采空区温度分布的稳定的动态数值解 .通过计算对比 ,该方法有效地控制了数值解的振荡 ,避免了人工干预对计算结果影响 。 展开更多
关键词 非均质采空区 气-固耦合温度场 迎风有限元 多孔介质 采空区风流 氧浓度分布 自燃
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采空区开区注氮防灭火的数值模拟研究 被引量:16
3
作者 李宗翔 单龙彪 张文君 《湖南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第3期5-9,共5页
用迎风有限元法求解了采空区气体渗流方程和氧气的渗流 消耗 弥散方程,用图象显示了注氮时采空区的流态、氧浓度分布变化的流体力学过程和注氮防灭火机理.注氮气能改变采空区的漏风流态,并以氮气等量抑制工作面向采空区的漏风,减少了向... 用迎风有限元法求解了采空区气体渗流方程和氧气的渗流 消耗 弥散方程,用图象显示了注氮时采空区的流态、氧浓度分布变化的流体力学过程和注氮防灭火机理.注氮气能改变采空区的漏风流态,并以氮气等量抑制工作面向采空区的漏风,减少了向采空区的供氧.在采空区的入风隅角处顺流注氮,有利于氮气沿漏风流势移动.注氮流量与氧的惰化浓度线位置近似呈反比例关系.给出用数值模拟确定注氮流量的方法.图7,参8. 展开更多
关键词 采空区 开区注氮 防火 灭火 数值模拟 氧气浓度
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三维潮流和潮流输沙问题的一种混合数值模拟及其应用 被引量:6
4
作者 董文军 李世森 白玉川 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期108-114,共7页
应用一种平面迎风有限元与垂向隐式有限差分相结合的数值计算方法建立了三维潮流和潮流输沙数学模型,并分别与相应的理论公式进行了对比验证.将建立的模型对广西廉州湾水域进行了计算,与实测资料的对比分析表明模型的计算结果符合实际.
关键词 潮流 潮流输沙 迎风有限元 混合数值模拟
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回采采空区自燃的早期过程及数值模拟分析 被引量:8
5
作者 李宗翔 贾进章 孙广义 《火灾科学》 CSCD 2003年第1期1-5,共5页
用对流问题的迎风有限元方法结合图形显示技术,求解了采空区漏风渗流移动方程和氧浓度消耗与扩散方程(数值模型),描述了采宽区自燃早期的漏风流态和氧浓度分布特征,用高氧浓度区与蓄热区的叠加确定采空区自燃氧化带。该模型能分析在不... 用对流问题的迎风有限元方法结合图形显示技术,求解了采空区漏风渗流移动方程和氧浓度消耗与扩散方程(数值模型),描述了采宽区自燃早期的漏风流态和氧浓度分布特征,用高氧浓度区与蓄热区的叠加确定采空区自燃氧化带。该模型能分析在不同漏风条件下自燃氧化带的形状变化及自然发火危险位置;工作面进度和工作面风量与自燃氧化带范围具有连续的依赖关系,为研究采空区自然发火早期成长过程,合理控制工作面进度等提供一种辅助分析手段,有利于从根本上预防采空区自然发火。 展开更多
关键词 回采工作面 自然发火 采空区风流流 氧浓度分布 自燃氧化带 数值模拟 矿井火灾
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永定新河二维输沙有限元数值模拟 被引量:3
6
作者 董文军 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1996年第4期86-94,共9页
本文应用不平衡输沙原理,并采用一种集中质量矩阵的“迎风”有限元方法对二维泥沙扩散问题建立了数学模型.该模型对永定新河北塘河口作了数值模拟计算,计算的结果与实测的水位、流速、含沙量过程进行了验证,验证结果是合理的.
关键词 不平衡输沙 有限元 二维数值模拟 含沙量 泥沙扩散 水位 流速
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均压法治理采空区上隅角瓦斯的数值模拟研究 被引量:7
7
作者 李宗翔 孙广义 王洪德 《湘潭矿业学院学报》 2002年第3期9-12,共4页
用迎风有限元数值模拟方法,以图形方式从理论上直观展示了回采采空区上隅角瓦斯积聚的流体力学原理,指出采场上隅角瓦斯超限主要是因为采空区上隅角瓦斯积聚.结合算例模拟计算发现,利用在回风侧设局部扇风机的均压法治理工作面上隅角瓦... 用迎风有限元数值模拟方法,以图形方式从理论上直观展示了回采采空区上隅角瓦斯积聚的流体力学原理,指出采场上隅角瓦斯超限主要是因为采空区上隅角瓦斯积聚.结合算例模拟计算发现,利用在回风侧设局部扇风机的均压法治理工作面上隅角瓦斯时,应将压风口深入采空区内,其压风量与合理的管口位置呈反比例关系.给出了均压注风前后采空区的瓦斯分布变化情况,重点探讨了应用数值模拟试验方法定量化确定合理的压风量及管口位置的问题.图6,参6. 展开更多
关键词 均压法 数值模拟 采空区 上隅角 风流瓦斯 瓦斯治理 有限元
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对流扩散方程迎风有限元的自适应方法 被引量:5
8
作者 赵志勇 胡健伟 孙琳 《计算数学》 CSCD 北大核心 2005年第4期337-354,共18页
本文对二维发展型对流扩散方程的迎风有限元格式给出了显式后验误差估计,证明了真实误差被后验误差估计器上下界定;并通过误差估计器建立了相应的自适应算法,数值例子表明了方法的有效性.
关键词 对流扩散方程 迎风有限元 后验误差估计
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采空区防火注氮过程的数值模拟与参数确定 被引量:5
9
作者 于树江 李宗翔 张锦鹏 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2004年第4期257-259,共3页
为解决 采 空 区 防 火 问 题 ,提 出 从 采 空 区 漏 入 风 一 侧 顺 流 注 氮 ,充 分 利 用 采 空 区 漏 风 流 向 控制 氮气 的 流 向 并控 制 漏 风 量 的注 氮 思 路 。 利 用 迎 风 有 限 元 方 法 求 解 注 氮 时 采 空 区 风 流... 为解决 采 空 区 防 火 问 题 ,提 出 从 采 空 区 漏 入 风 一 侧 顺 流 注 氮 ,充 分 利 用 采 空 区 漏 风 流 向 控制 氮气 的 流 向 并控 制 漏 风 量 的注 氮 思 路 。 利 用 迎 风 有 限 元 方 法 求 解 注 氮 时 采 空 区 风 流 移 动 渗 流 方 程 和氧 气浓 度 变 化 过程 的 渗 流 — 耗散 — 扩 散 方程 。根 据 注 氮与 采 空 区 流场 流 态 及 氧 浓度 分 布 规 律 ,分 析了 注氮 流量 、注 氮 位 置 和 时间 的 确 定 方 法。 展开更多
关键词 采空区 注氮防火 注氮参数 迎风有限元
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非线性对流扩散方程迎风有限元的自适应方法 被引量:1
10
作者 赵志勇 胡健伟 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期40-45,共6页
对二维非线性发展型对流扩散方程的迎风有限元格式给出了显式后验误差估计,建立了真实误差由后验误差估计器上下界定的估计式,由此给出了相应的自适应算法,数值试验表明了该算法的有效性.
关键词 对流扩散方程 迎风有限元 后验误差估计
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A combined numerical model of three-dimensional tidal motion and sediment transport in tidal current and its application
11
作者 Dong Wenjun Bai Yuchuan Li Shisen (1. Department of Mathematics, Tianjin University, Tianjin 300072, China 2. Department of Hydraulics, Tianjin University, Tianjin 300072, China) 《Acta Oceanologica Sinica》 SCIE CAS CSCD 2000年第1期145-154,共10页
A calculation scheme, which combines a horizontal upwind finite element method with vertical implicit differences, is used to establish a three-dimensional mathematical model of tidal motion and sediment transport in... A calculation scheme, which combines a horizontal upwind finite element method with vertical implicit differences, is used to establish a three-dimensional mathematical model of tidal motion and sediment transport in tidal current. Compared with those of the relative theoretical formula, the results are satisfactory. The model mentioned above has been applied to the water area of the Lianzhou Bay, Guangxi Province. On the basis of the analysis and comparison with the field data, it shows clearly that the model calculation results are reasonable. 展开更多
关键词 Tidal current sediment transport in tidal current upwind finite element three- dimensional numerical simulation
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非结构网格上的迎风有限元格式
12
作者 蔡庆东 《计算物理》 CSCD 北大核心 1998年第6期29-33,共5页
在非结构网格上提出一种基于修正积分区域的迎风有限元格式,它与一阶迎风差分格式相当,可应用于构造各种不同的数值格式。
关键词 迎风有限元 非结构网格 修正积分区域 基架点集
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多孔介质两相流的守恒迎风有限元法(英文)
13
作者 马纳.萨德 胡健伟 《南开大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期34-42,共9页
本文讨论油藏模拟中描述多孔介质两相不可压非混溶流动的偏微分方程组 .压力方程用Galerkin方法 ,而对流占优的饱和度方程用一类部分迎风有限元法 .数值解满足离散的质量守恒原理 ,并以L∞(0 ,T ;L2 (Ω) )
关键词 迎风有限元 质量守恒 多孔介质 两相流 油藏模拟 压力方程 饱和度方程
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油浸式电力变压器绕组温升的多物理场耦合计算方法 被引量:64
14
作者 谢裕清 李琳 +1 位作者 宋雅吾 王帅兵 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第21期5957-5965,6040,共9页
为了研究油浸式电力变压器运行过程中绕组温度的分布特性,该文提出了一种计算绕组温升的多物理场耦合有限元计算方法。应用最小二乘有限元法求解油流的流场控制方程,获得速度分布。建立油流与绕组耦合传热问题的统一温度场控制方程,应... 为了研究油浸式电力变压器运行过程中绕组温度的分布特性,该文提出了一种计算绕组温升的多物理场耦合有限元计算方法。应用最小二乘有限元法求解油流的流场控制方程,获得速度分布。建立油流与绕组耦合传热问题的统一温度场控制方程,应用迎风有限元法对场域的温度分布进行求解,其中流体及固体间的传热分界面条件能够自动满足。考虑温度对于场域媒质物性参数以及绕组焦耳损耗的影响,将流场与温度场方程通过顺序迭代求解,获得整体场域的最终温度分布。运用该多物理场耦合有限元计算方法对一个油浸式变压器绕组模型进行了分析,并与Fluent软件的计算结果进行了对比。计算结果表明:该文提出的多物理场耦合有限元计算方法与Fluent软件计算的流场分布基本一致,绕组温度分布与Fluent软件的计算结果相比误差小于1K,验证了计算方法的有效性。同时,与经典伽辽金有限元法计算场域温度分布相比,迎风有限元法能够有效地抑制解的非物理振荡,提高了计算方法的稳定性。 展开更多
关键词 油浸式电力变压器 流场 绕组温升 多物理场耦合 最小二乘有限元法 迎风有限元法
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综放采空区防灭火注氮数值模拟与参数确定 被引量:36
15
作者 李宗翔 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2003年第5期53-57,共5页
用有限元数值方法 ,求解了综放开采采空区注氮情况下的漏风渗流方程和氧浓度渗流耗散方程 ;结合计算机图形技术 ,直观展示了注氮前后采空区流场、流态和氧浓度分布动态变化 ;模拟了在不同注氮量下注氮控制区边界的变化过程 ,得到控制区... 用有限元数值方法 ,求解了综放开采采空区注氮情况下的漏风渗流方程和氧浓度渗流耗散方程 ;结合计算机图形技术 ,直观展示了注氮前后采空区流场、流态和氧浓度分布动态变化 ;模拟了在不同注氮量下注氮控制区边界的变化过程 ,得到控制区边界位置与注氮流量呈负指数关系 ;重点探讨了用数值模拟方法确定合理注氮参数 (注氮流量、注氮位置和注氮时间 )的新方法。 展开更多
关键词 综放采空区 采空区风流 氧分布 迎风有限元
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基于控制体—迎风有限元法的变压器绕组二维流体场—温度场耦合计算方法研究 被引量:21
16
作者 刘刚 王晓晗 +3 位作者 马永强 李琳 孙优良 卢纯 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1-9,共9页
针对电力变压器二维流体场和温度场的耦合问题,文中采用了基于控制体有限元法和迎风有限元法的流体场—温度场耦合计算方法。该耦合方法基于三角形网格,使用控制体有限元法计算绕组油流区域的速度场,应用流线迎风有限元法求解整体场域... 针对电力变压器二维流体场和温度场的耦合问题,文中采用了基于控制体有限元法和迎风有限元法的流体场—温度场耦合计算方法。该耦合方法基于三角形网格,使用控制体有限元法计算绕组油流区域的速度场,应用流线迎风有限元法求解整体场域的温度分布。在速度场计算中引入速度提升方法解决了流体场仿真时出口边界出现的回流流动问题,并在温度场计算时提出了适用于线性三角形单元的流线迎风稳定参数取值方法,从而解决了温度场仿真时的数值振荡问题。应用所提方法计算分析了油浸式变压器绕组二维模型的油流及温度分布,并将计算结果与Fluent软件仿真结果进行了对比,对比结果验证了耦合方法的有效性。文中提出的二维流体场和温度场耦合场计算方法也可用于其他二维流体场和温度场耦合问题的分析。 展开更多
关键词 三角形网格 控制体有限元法 流线迎风有限元 油浸式 流场—温度场耦合
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基于混合有限元法和降阶技术的油浸式变压器绕组2维瞬态流-热耦合场分析 被引量:20
17
作者 刘刚 荣世昌 +2 位作者 武卫革 杜振斌 李琳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1695-1704,共10页
为准确快速计算油浸式变压器绕组的瞬态温度场,提出了一种基于混合有限元法和降阶技术的2维瞬态流-热耦合计算方法。采用无量纲最小二乘有限元法计算绕组瞬态流场分布,在奇异值分解的基础上构建瞬态流场的降阶模型。采用迎风有限元法计... 为准确快速计算油浸式变压器绕组的瞬态温度场,提出了一种基于混合有限元法和降阶技术的2维瞬态流-热耦合计算方法。采用无量纲最小二乘有限元法计算绕组瞬态流场分布,在奇异值分解的基础上构建瞬态流场的降阶模型。采用迎风有限元法计算瞬态温度场,计算过程中考虑变压器油的物性参数受温度影响和绕组损耗的温度效应。采用顺序迭代法求解变压器绕组的瞬态流–热耦合问题。以产品级油浸式变压器局部绕组实验模型为例,采用所提的混合算法和Fluent软件对此实验模型的瞬态流场和温度场进行仿真计算,并与实验测量数据进行对比,所提混合算法和Fluent软件计算出的热点温度最大误差分别为1.02 K和2.5 K,加入降阶技术后,计算速度提升了6.43倍,验证了此混合算法的准确性和高效性。 展开更多
关键词 变压器 瞬态温度场 无量纲 最小二乘有限元法 迎风有限元法 降阶
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基于混合法的油浸式变压器二维瞬态温度场仿真 被引量:17
18
作者 刘刚 靳艳娇 +2 位作者 马永强 孙立鹏 池骋 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期82-89,共8页
温升是影响油浸式变压器正常运行的重要因素,为了得到变压器的温度场分布,提出一种基于混合方法的多物理场计算方法。对于油浸式变压器流体场和温度场的强耦合问题,混合方法考虑了温度对媒质物性参数的影响,采用迎风有限体积法和迎风有... 温升是影响油浸式变压器正常运行的重要因素,为了得到变压器的温度场分布,提出一种基于混合方法的多物理场计算方法。对于油浸式变压器流体场和温度场的强耦合问题,混合方法考虑了温度对媒质物性参数的影响,采用迎风有限体积法和迎风有限元法依次计算流体场和温度场,即流体场和温度场依次循环求解,最终得到油浸式变压器启动过程瞬态温度场和稳态温度场。为了验证文中算法的有效性,采用换流变压器二维简化模型,分别采用文中方法和多物理场仿真软件Comsol计算了常温下的稳态温度场,计算结果验证了混合方法的准确性和有效性。在验证文中算法有效性的基础上,利用该方法分析了换流变压器常温环境下启动过程的瞬态温度场分布,分析结果可为工程提供参考。 展开更多
关键词 油浸式变压器 迎风有限元法 迎风有限体积法 多物理场耦合
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河口近岸区三维潮流及悬沙扩散的一种分步模型 被引量:3
19
作者 董文军 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第3期346-349,共4页
在建立模型时,对三维浅海流体动力学方程进行时间分步计算.在垂直方向上引用σ坐标变换,并采用隐式有限差分格式;在水平方向上,采用迎风有限元方法进行数值离散.应用本模式与相应的理论公式做了对比计算。
关键词 分步模型 河口 浅海 潮流 悬沙扩散 近岸区
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迎风有限元法在三维潮流数值模拟中的应用 被引量:4
20
作者 董文军 陈虹 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期320-327,共8页
为研究和开发迎风有限元法在河口海岸三维潮波数值模拟中的应用,并为建立三维物质扩散模型,最终为解决实际工程问题打下基础,以非线性浅水波方程为基础,采用一种平面迎风有限元与垂向隐式有限差分相结合的数值计算方法建立三维潮流... 为研究和开发迎风有限元法在河口海岸三维潮波数值模拟中的应用,并为建立三维物质扩散模型,最终为解决实际工程问题打下基础,以非线性浅水波方程为基础,采用一种平面迎风有限元与垂向隐式有限差分相结合的数值计算方法建立三维潮流数学模型。基于实际的物理过程,在计算中将三维流动分成外重力波和内重力波,耦联求解潮位和流速的空间分布。应用本模式计算了天津新港附近渤海海域的三维潮流运动,以较高的分辨率揭示了潮流空间结构特征。 展开更多
关键词 浅水波 迎风 有限元 数值模拟 潮流 海流
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