Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Обзор литературы 4
Горение 4
Химические свойства горения 4
Механизм горения 5
Процесс зажигания 6
Влияние угольного аэрозоля на процесс горения газовых смесей 6
Самовоспламенение взвесей 8
2. Численное исследование сгорания монодисперсной аэровзвеси угольной пыли в
замкнутом объеме с теплоотводом в окружающую среду 10
Постановка задачи 10
Метод решения: 12
Результаты расчета для случая горения смеси в замкнутом объеме с отводом тепла 14
Расчет скорости роста давления при сгорании монодисперсной наноразмерной взвеси угольной пыли в замкнутом объеме без теплоотвода в окружающую среду 17
Выводы по главе 2 23
3. Численное исследование сгорания полидисперсной аэровзвеси угольной пыли в
замкнутом объеме с теплоотводом в окружающую среду 24
Постановка задачи 24
Численное исследование сгорания бидисперсной аэровзвеси угольной пыли в замкнутом объеме с теплоотводом в окружающую среду 25
Численное исследование сгорания полидисперсной аэровзвеси угольной пыли в замкнутом объеме с теплоотводом в окружающую среду 28
Выводы по главе 3 31
ВЫВОДЫ 32
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 33
При добыче угля в шахтах нередко происходят чрезвычайные ситуации, причинами которых являются как человеческий, так и природный фактор. Одной из немаловажных проблем является проблема обеспечения пожаро-взрывообезопасности в шахтах. Эта проблема носит глобальный характер. Решение ее проводится уже много лет, и решить ее полностью еще не удалось.
Горение является первым сложным техническим процессом, которое освоило человечество. Это сложный физико-химический процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания в ходе экзотермических реакций, сопровождающийся интенсивным выделением тепла. И по сей день горение занимает важное место в энергетике, производстве транспорта, быту и т.д. Исследование процессов горения требует большого знания теории быстропротекающих процессов.
Для расчетов процесса горения в наше время используют ЭВМ (электронно-вычислительные машины). С их помощью с легкостью можно рассчитать разные сложные случаи, посмотреть, как будет происходить сам процесс, построить графическое изображение зависимостей при изменении характеристик испытуемого вещества.
Целью настоящей работы является численное решение задачи о сжигании аэровзвеси угольной пыли в замкнутом объеме.
1. Разработаны физико-математические модели и численные алгоритмы реализации математической модели сжигания монодисперсной и полидисперсной взвеси угольной пыли в замкнутом объеме.
2. Показано, что состав угольной пыли (размер и массовая концентрация частиц угольной пыли, содержание летучих компонент в частицах) существенным образом влияет на скорость сжигания взвеси и максимальное давление, устанавливающееся в объеме.
3. Показано, что распределение частиц по фракциям влияет на время воспламенения взвеси. Определено, что время воспламенения существенно зависит от содержания мелких частиц в пыли.
