张美琳
- 作品数：4 被引量：6H指数：2
- 供职机构：辽宁工程技术大学建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金辽宁省大学生创新创业训练计划项目更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理矿业工程更多>>
- 煤层厚度对煤岩体内热-流耦合传热的影响被引量：2
- 2016年
- 根据现场煤层厚度的多样性,构建关于煤体、岩体及煤岩体（煤岩高度比为1∶2,1∶1,2∶1）的热-流耦合传热的数学模型;考虑测得孔隙度、颗粒直径、阻力影响及温度加载方式,引入局部热平衡假设和Brinkman-Darcy-Forchheimer建立守恒方程组,进行数值求解,将计算结果与实验进行对比。研究表明：煤岩体中央处对流作用最弱,近壁面处流体对流作用最强,流体经过煤岩接触面处速度发生突变;随煤岩体中煤层增厚,流函数最大值｜ψ｜max减小,对流换热能力减弱;在传热过程中,流场与温度场的规律相对应,随瑞利数Ra增大,Nu呈指数增加趋势。通过验证,地温与暴露立侧面风流温差在1030℃时,该模拟能很好的预测煤层厚度对热流耦合传热规律产生的影响。为有效预防煤层自燃、岩体损伤力学分析及煤矿能源合理露采等提供科学依据。
- 杨伟曹明赵柄翔张美琳
- 关键词：煤层厚度多孔介质煤岩体
- 饱和多孔介质自然对流模型与实验
- 2015年
- 以饱和多孔介质内流体流动、流体和固体传热为研究对象,考虑流体密度随温度变化,局部热平衡,引入Brinkman-Forchheimer的扩展Darcy模型进行修正,建立固体随机堆积饱和多孔介质自然对流数值模型,采用有限体积法计算.利用自主研制的两侧恒温差立方体多孔介质实验台,对数值模型进行实验验证.综合数值计算和实验结果表明:腔体内最大流速随温差和瑞利数Ra增大而增大,且最大流速出现在高低温壁面附近;随着Ra增大,温度等值线由近似于平行于高低温壁面变为近似垂直于高低温壁面;高温壁面上Nu从上至下呈线性增加趋势;高温壁面Nu随Ra增大而增大,当Ra<102时,Nu维持在12以内;当102106,Nu增加速率很小.
- 杨伟高原张美琳刘精晶刘秦见
- 关键词：饱和多孔介质对流换热流体密度努塞尔数实验台
- 不同接触面厚度煤岩体三维建模与传热被引量：1
- 2015年
- 为揭示不同接触面厚度煤岩体内热量传递情况,采用理论分析和数值计算方法,推导了多孔介质内连续性方程、动量方程和能量方程新的表达形式,分析了接触面厚度不同对煤岩体传热影响.计算结果表明:接触面厚度为2 mm和5 mm的煤岩体高温壁面下部导热作用最强;接触面厚度为3 mm和4 mm的煤岩体低温壁面上部导热作用最强;接触面厚度为2 mm和5 mm的煤岩体高温壁面中下部自然对流强;煤岩体壁面附近自然对流强,中央区域自然对流弱;煤岩体高低温壁面附近导热占主导;接触面厚度为2 mm和5 mm煤岩体热量传递情况相同,3mm和4mm煤岩体热量传递情况相同.
- 杨伟张美琳郭东升曹明张树光
- 关键词：煤矿安全数值模拟煤岩体自然对流
- 底部加热的复合多孔介质热-流耦合场非线性特性被引量：3
- 2016年
- 针对非线性流动传热受底部加热模型骨架的影响及分叉、震荡点的非线性解析解难求的问题,采用数值模拟及实验的方法对底部加热的复合多孔介质热流耦合传热过程进行数值求解和温度测试。构建底部加热的复合多孔介质热-流耦合传热的三维模型;采用SIMPLE算法对控制方程组进行QUICK格式离散求解,并在底部加热实验台上对测点进行温度采集。在小Ra工况下,揭示了复合多孔介质内存在热流分布分层特性及确定了非线性分叉、震荡解的特征值。数值结果表明:热流场分布对初始场依赖敏感,低Ra情况下三维腔体内热流场表现出稳定的二维性质;与单层多孔介质相比,复合多孔介质内存在热流分布分层的非线性特性;非线性分叉、震荡点对应的临界Ra依赖复合多孔介质骨架高度比,高度比越大(强导热、高阻力多孔介质区所占高度越大),静态分叉及震荡所对应的临界Ra越小,越早表现出分叉、震荡等非线性特性;改变复合多孔介质内高度比可以重新优化热流场分布,实现削弱或强化传热。
- 杨伟曹明郭东升赵柄翔张美琳付超
