中北大学学报(自然科学版)

2020, v.41;No.189(01) 73-78+90

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煤矿瓦斯爆炸波传播及致灾机理的数值模拟研究
Numerical Simulation of Gas Explosion Propagation and Disaster-Causing Mechanism in Coal Mine

赵永耀;张艳敏;胡文燕;

摘要(Abstract):

应用自主编写的大涡模拟程序,结合高精度数值格式,对横截面积7.2m2、长400m的煤矿巷道内瓦斯爆炸进行了模拟研究.结果表明,随着远离点火端,爆炸超压先升高后逐渐衰减;爆炸波冲量随着距离变化先迅速降低,当压力波形成冲击波时,冲量出现瞬时升高,然后又逐渐衰减;瓦斯爆炸过程中,原来的瓦斯积聚区被爆炸波拉长,导致火焰区域远大于瓦斯积聚区,约为7.1倍;爆炸波超压和冲量超过了阈值以及火焰区域扩大是造成人员伤亡的主要原因,伤亡区域长度大于原瓦斯积聚区长度的22倍.数值模拟结果与实验结果相符,为煤矿瓦斯爆炸的治理提供了理论基础.

关键词(KeyWords): 瓦斯爆炸;爆炸超压;致灾机理;火焰传播;大涡模拟

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金资助项目(1208282)

作者(Author): 赵永耀;张艳敏;胡文燕;

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参考文献(References):

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