陕西省教育厅科研计划项目(09JK531)
- 作品数：4 被引量：5H指数：1
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- 相关领域：自动化与计算机技术矿业工程环境科学与工程更多>>
- 基于LBM的集中涌出瓦斯在通风网络中蔓延仿真
- 2009年
- 应用速度-浓度双分布格子 Boltzmann模型建立了基于LBM的瓦斯蔓延速度模型和浓度模型,并通过Boussinesq方程将2个模型有机耦合起来。采用基于分块耦合算法的速度-浓度LBM模型将巷道分成若干规则的块,对各块分别独立计算,仅在边界处交换数据,从而去除冗余网格,简化了网格计算,提高了系统资源利用效率。模拟实例结果表明,通过该模型可得到集中涌出瓦斯在通风网络中蔓延的直观信息和其速度、体积分数、压力等大量数据,还可以得到每条巷道内瓦斯体积分数峰值及其个数、位置和到达时间,从而能提供有效避开高浓度瓦斯的方案。集中涌出瓦斯在通风网络中蔓延一段时间后总体体积分数会降低,但是由于某些位置(如巷道拐角、巷道风流交汇处)的风流处于紊流状态,其瓦斯体积分数相对比较高,人员进入矿井时应尽量避免在这些地方停留。
- 陆秋琴
- 关键词：安全工程通风网络
- 巷道热流蔓延及阻滞的分块耦合LBM仿真被引量：1
- 2010年
- 为了掌握地下矿火灾发生后遇到易燃物蔓延、障碍物阻滞的规律,提出用分块耦合格子Boltzmann方法(LBM)进行巷道热流蔓延与阻滞的仿真方法.该方法使用分块耦合算法将巷道分为若干相对规则的块,并应用速度-温度双分布LBM对巷道热流蔓延及阻滞过程进行仿真.仿真时,在巷道随机设置多处易燃物,当热流流经巷道时采用热流蔓延模型使得易燃物在一定条件下被引燃,产生热流与原有热流共同传播;在巷道随机设置障碍物,采用热流阻滞模型分析热流遇到障碍物后其方向和温度变化状况.仿真结果表明,该仿真方法可得到关于热流流动速度、热流温度和压力的详细数据,获得关于巷道热流流态的直观信息,从而为制定有效的规避热流的方案提供依据.
- 陆秋琴韦献刚
- 关键词：计算机仿真格子BOLTZMANN
- 基于格子Boltzmann方法的地下矿巷道系统热流态仿真被引量：1
- 2010年
- 提出了基于分块耦合的双分布格子Boltzmann方法(LBM)的地下巷道热流态仿真模型。在该模型中,分别建立了LBM速度和温度模型,并采用Boussinesq方程将其有机耦合;平直边界采用反弹格式处理,曲边界采用曲边界反弹格式处理;采用分块耦合算法将复杂巷道分成若干规则块,各块分别独立计算,在边界处交换数据,从而去除冗余网格,简化网格计算,提高系统资源利用效率。通过基于该模型开发出的仿真系统的运行表明,该仿真系统将时间、空间和系统各参数有机结合起来,在形象、直观的条件下观测到火灾发生时地下矿巷道系统热流的演变过程,获得巷道系统关于热流流动速度,温度,压力等方面的详细数据,为制定行之有效的热流规避方案提供科学依据。
- 陆秋琴韦献刚黄光球
- 关键词：地下矿
- 基于LBM工作面瓦斯涌出仿真实现被引量：3
- 2009年
- 为了掌握瓦斯在煤层中运移并涌出后在工作面扩散的规律,提出了对工作面瓦斯涌出进行仿真的方法。由于煤层流场是由多孔介质组成的空间,瓦斯在煤层中的运移属于渗流运动,而工作面空间为非多孔介质空间,瓦斯在工作面的扩散属于紊流运动,因此本方法基于双分布速度—浓度格子Boltzmann模型,分别建立了瓦斯在煤层中运移和涌出后在工作面扩散的LBM模型,并采用分块耦合算法,实现了煤层流场和工作面瓦斯流场的耦合。该模型结合生产过程中经常使用的U型通风系统,对瓦斯在煤层中的运移和瓦斯涌出后在工作面的扩散流动进行了模拟。通过模拟可直观地观察瓦斯涌出后在工作面的分布,并得出工作面瓦斯涌出规律,这为进一步探讨煤与瓦斯两相耦合机制、煤与瓦斯突出机制及瓦斯抽放方案的设计提供新的思路。
- 黄光球邢玉飞
- 关键词：瓦斯运移瓦斯涌出格子BOLTZMANN方法
