本文關鍵詞：非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸沖擊波在單向分岔管道內的傳播規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：瓦斯爆炸事故是我國煤礦開采中最嚴重的災害之一。隨著機械化程度的提高和煤炭開采深度的逐漸加深,瓦斯涌出量隨之增多,從而會造成瓦斯爆炸事故的概率增加。瓦斯爆炸事故不僅造成財產損失制約國民經濟的發(fā)展,而且威脅著煤礦井下工人的生命安全。因此,對瓦斯爆炸的研究具有重要的實際應用價值。針對目前這種現(xiàn)狀,研究瓦斯爆炸沖擊波在單向分岔管道內的傳播規(guī)律,對于預防和控制沖擊波的破壞和傷害作用有重要的意義。本文基于瓦斯爆炸理論,采用試驗研究和數(shù)值模擬兩種研究方法,針對非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸沖擊波在單向分岔管道內傳播衰減規(guī)律和經過分岔管道后沖擊波的分流情況進行了研究,其成果對預防、控制爆炸沖擊波的破壞和傷害,瓦斯爆炸事故救援決策提供理論與技術支持。在前人研究成果的基礎上,對瓦斯爆炸沖擊波傳播特性進行了分析,介紹了瓦斯爆炸的機理、瓦斯爆炸沖擊波的傳播特性以及主要影響因素。在空間上瓦斯爆炸可以分為瓦斯燃燒區(qū)、非瓦斯燃燒區(qū)兩個區(qū)域。本文利用中國礦業(yè)大學的瓦斯爆炸實驗裝置進行80mm*80mm管道瓦斯爆炸試驗研究,分別從不同的角度對非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸沖擊波在單向分岔管道情況下的傳播規(guī)律進行了分析,得出了非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸沖擊波在單向分岔情況下的傳播規(guī)律;發(fā)現(xiàn)了非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸沖擊波超壓衰減系數(shù)和分流系數(shù)在管道不同分岔角度情況下與管道瓦斯填充長度以及管道分岔角度的關系�；诹黧w動力學基本原理,對分岔管道內瓦斯爆炸傳播過程進行適當簡化與合理假設,利用數(shù)值模擬軟件Fluent計算分析了非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸沖擊波在管道單向分岔情況下的超壓變化規(guī)律,得出了瓦斯爆炸沖擊波在管道單向分岔情況下的壓力分布云圖,并直觀地確定了沖擊波在管道單向分岔處的壓力分布情況。將模擬結果和試驗結果進行對比分析,驗證了數(shù)值模擬結果的可靠性。本論文的研究成果豐富了瓦斯爆炸沖擊波傳播理論,為瓦斯爆炸事故控制措施的制定以及搶險救災提供了理論基礎。同時可以為井下的巷道布置和減小瓦斯爆炸災害的損失提供一定的指導作用。
【關鍵詞】：非瓦斯燃燒區(qū) 瓦斯爆炸 沖擊波 數(shù)值模擬 單向分岔管道
【學位授予單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD712.7
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 1 引言12-20
• 1.1 選題背景及研究意義12-14
• 1.1.1 選題背景12-14
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 瓦斯爆炸機理的研究14
• 1.2.2 瓦斯爆炸沖擊波傳播規(guī)律的實驗的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 瓦斯爆炸沖擊波傳播規(guī)律的數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.4 存在的不足17-18
• 1.3 本文研究內容與技術路線18-20
• 1.3.1 本文研究目的18
• 1.3.2 研究內容18
• 1.3.3 研究方法與技術路線18-20
• 2 瓦斯爆炸的相關理論分析20-26
• 2.1 瓦斯爆炸化學反應機理20
• 2.2 瓦斯爆炸過程沖擊波的結構20-22
• 2.3 管道內瓦斯爆炸沖擊波的傳播特性22-23
• 2.4 管道內瓦斯爆炸沖擊波傳播主要影響因素23-26
• 2.4.1 瓦斯燃燒區(qū)沖擊波傳播主要影響因素23-24
• 2.4.2 瓦斯爆炸非瓦斯燃燒區(qū)沖擊波傳播主要影響因素24-26
• 3 非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸沖擊波在單向分岔管道內傳播規(guī)律實驗研究26-40
• 3.1 實驗氣體26
• 3.2 實驗系統(tǒng)26-29
• 3.2.1 高能點火裝置27
• 3.2.2 配氣裝置27
• 3.2.3 瓦斯爆炸實驗管道27-28
• 3.2.4 動態(tài)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)28-29
• 3.3 實驗設計方案及實驗步驟29-31
• 3.3.1 實驗設計方案29-31
• 3.3.2 實驗步驟31
• 3.4 非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸沖擊波在管道單向分岔情況下的實驗數(shù)據(jù)31-33
• 3.5 非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸沖擊波在管道單向分岔情況下實驗數(shù)據(jù)分析33-40
• 3.5.1 管道單向分岔直線管道內沖擊波超壓的衰減變化規(guī)律34-36
• 3.5.2 管道單向分岔支線管道內沖擊波超壓的衰減變化規(guī)律36-37
• 3.5.3 管道單向分岔支線管道內沖擊波超壓的分流系數(shù)變化規(guī)律37-40
• 4 非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸沖擊波傳播的數(shù)值模擬40-60
• 4.1 數(shù)值模擬的基本理論40-43
• 4.1.1 瓦斯爆炸數(shù)值模擬相關的控制方程40-41
• 4.1.2 建立離散化方程41-42
• 4.1.3 求解離散方程42-43
• 4.2 模擬軟件Fluent的介紹43-45
• 4.2.1 Fluent軟件的基本構成43-44
• 4.2.2 Fluent軟件特點及適用對象44
• 4.2.3 Fluent軟件的求解思路44-45
• 4.3 數(shù)值模型的建立45-48
• 4.3.1 物理模型的建立46
• 4.3.2 數(shù)學模型的建立46-47
• 4.3.3 湍流模型47-48
• 4.3.4 燃燒模型48
• 4.3.5 壁面函數(shù)48
• 4.4 數(shù)值模擬計算條件48-49
• 4.4.1 網格劃分及初始條件設置48-49
• 4.5 數(shù)值模擬結果及分析49-60
• 4.5.1 數(shù)值模擬結果50-57
• 4.5.2 數(shù)值模擬結果分析57-60
• 5 非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸數(shù)值模擬的有效性60-64
• 6 主要結論與展望64-68
• 6.1 主要結論64-65
• 6.2 創(chuàng)新點65-66
• 6.3 不足與展望66-68
• 參考文獻68-72
• 作者簡歷72-74
• 學位論文數(shù)據(jù)集74

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮杰;;瓦斯燃燒事故救災方法的決策[J];煤礦安全;2010年03期

2 趙玉岐;一起瓦斯燃燒事故的教訓[J];山東煤炭科技;1996年03期

3 張功鈺;對秀昌煤礦瓦斯燃燒事故的分析[J];煤礦安全;1999年09期

4 龍兆鵬;瓦斯燃燒及其轉化為爆炸的可能性分析[J];江西煤炭科技;1999年02期

5 王寶興,經建生;煤礦瓦斯燃燒是怎樣引起的?[J];安防科技;2004年05期

6 王洪義;劉廣金;;對一起綜采面瓦斯燃燒事故的處理與分析[J];礦業(yè)安全與環(huán)保;2007年02期

7 李桂云;;鉆孔瓦斯燃燒防治技術[J];煤礦安全;2009年07期

8 游浩;余明高;劉欣華;鄧權威;任鵬;;激波誘導預混瓦斯燃燒的數(shù)值模擬[J];煤炭學報;2012年09期

9 李學書;;掘進工作面局部瓦斯燃燒事故淺析及對策[J];企業(yè)技術開發(fā);2013年Z1期

10 ;國家安全監(jiān)管總局 國家煤礦安監(jiān)局關于湖北省恩施州利川市水井灣煤礦“5·8”重大瓦斯燃燒事故的通報[J];國家安全生產監(jiān)督管理總局國家煤礦安全監(jiān)察局公告;2010年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 馮杰;;瓦斯燃燒事故救災方法的決策[A];創(chuàng)新發(fā)展——河南省第五屆學術年會論文選集[C];2009年

2 李桂云;;煤礦鉆孔瓦斯燃燒防治技術[A];第七次煤炭科學技術大會文集（下冊）[C];2011年

3 余明高;潘榮錕;賈海林;;防止鉆孔瓦斯燃燒的實驗研究[A];基于瓦斯地質的煤礦瓦斯防治技術[C];2009年

4 余明高;潘榮錕;賈海林;;防止鉆孔瓦斯燃燒的實驗研究[A];2008年全國瓦斯地質學術年會論文集[C];2008年

5 曹武文;;從一起瓦斯燃燒事故談低瓦斯礦井瓦斯防治[A];瓦斯地質基礎與應用研究[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 諾寧;遼寧章黨煤礦發(fā)生瓦斯燃燒[N];西部時報;2007年

2 劉三平;呂梁對煤礦安全生產套上“緊箍咒”[N];山西經濟日報;2006年

3 沈政文;嚴肅查處威寧東風鎮(zhèn)“5.2”特大瓦斯燃燒事故[N];貴州日報;2006年

4 記者 黃俊華　郭孝洪 羅序文;利川水井灣煤礦發(fā)生瓦斯燃燒事故[N];湖北日報;2010年

5 本報評論員;安全生產責任大于天[N];恩施日報;2010年

6 記者 劉夢;我州緊急部署安全生產工作[N];恩施日報;2010年

7 劉錚;非法煤礦明停暗采，，可能面臨上千萬元罰款[N];新華每日電訊;2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 常緒華;采空區(qū)煤自燃誘發(fā)瓦斯燃燒（爆炸）規(guī)律及防治研究[D];中國礦業(yè)大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 耿進軍;非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸沖擊波在單向分岔管道內的傳播規(guī)律研究[D];河南理工大學;2014年

  本文關鍵詞：非瓦斯燃燒區(qū)瓦斯爆炸沖擊波在單向分岔管道內的傳播規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：370263