基于动态扩散系数的煤粒瓦斯扩散模型
Gas diffusion model of coal particle based on dynamic diffusion coefficient作者机构：河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室河南焦作454000 河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心河南焦作454000 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083
出 版 物：《中国矿业大学学报》 (Journal of China University of Mining & Technology)
年 卷 期：2020年第49卷第1期
页 面：62-68页
核心收录：
学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学]
基 金：国家自然科学基金项目(51574112,51404100,51874125) 教育部创新团队发展计划项目(IRT_16R22)
摘 要：为准确地描述瓦斯在煤粒中的扩散全过程,本文根据气体在不同尺寸孔隙中的扩散特性,导出随孔隙尺寸和孔隙压力变化的动态扩散系数,并将其作为变量代入到单一孔径扩散模型中;随后根据孔隙的分形特性,将单一孔径毛细管内的扩散推广至宏观球形煤粒内的扩散,并通过煤粒解吸实验和压汞实验对模型进行验证.结果表明:无论是在扩散前期还是后期,所建立模型的计算结果,都能与实验数据吻合.新模型将扩散系数视为与气体流态相关的变量,与经典单孔隙扩散模型和双孔隙模型相比有较大的优势,且涵盖了经典单孔隙扩散模型、双孔隙模型以及三孔隙模型,并将其推广到多孔隙模型.
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