置于楔形热板上的煤自燃特性数值模拟

摘要

基于着火和阴燃蔓延两步化学反应,构建了煤自燃楔形热板模型,考虑了热对流以及热辐射,研究了置于楔形热板上的煤自燃特性。首先进行了模型可靠性验证,之后对楔形热板上的煤样自热温度特性、自热过程的多物理参数的变化以及最敏感点火位置进行研究。研究结果表明:构建的数值模型与实验结果有较好的一致性,楔形热板上的煤样发生热失控的临界温度为193°C;随着热板温度的升高,最小点火时间逐渐缩短,呈线性递减趋势;煤体温度、氧气体积分数以及气体产物体积分数变化均提前,氧气以及气体产物在发生热失控瞬间迅速变化;未发生热失控时,最敏感点火位置的高度随热板温度升高而增加;发生热失控时,最敏感点火位置的高度随热板温度降低而减小。