Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đo lường Các Tính Chất Nhiệt Vật Lý Của Than Rời Dựa Trên Mô Hình Truyền Nhiệt Không Ổn Định Với Ranh Giới Nhiệt Độ Không Đổi Đa Chiều
Tóm tắt
Dựa trên mô hình truyền nhiệt không ổn định, phương pháp giải sản xuất được đề xuất để tính toán độ khuếch tán nhiệt và độ dẫn nhiệt của than rời. Bằng cách xây dựng mô hình truyền nhiệt của tấm lớn không có giới hạn và xi lanh kéo dài vô hạn, công thức tăng nhiệt của phương pháp giải sản xuất được thiết lập. Nhiệt độ tăng đo được sau đó được sử dụng bởi phần mềm lập trình MATLAB để tính toán ngược các thông số nhiệt vật lý của than rời. Trong quá trình thí nghiệm, một ranh giới nhiệt độ không đổi đã được tạo ra bằng cách sử dụng một buồng ấp và một hộp xi lanh đồng có độ dẫn nhiệt cao. Thí nghiệm đã chọn anthracit, than mỡ tại Mỏ Panyi và than mỡ tại Mỏ Lizuo để đo lường các tính chất nhiệt vật lý. Kết quả cho thấy độ sai lệch tương đối giữa các kết quả đo và tài liệu liên quan nằm trong khoảng 5%, và mỗi mẫu được kiểm tra ba lần. Các sai lệch nhỏ hơn 5%, xác nhận tính ổn định của phương pháp thử nghiệm. Cuối cùng, mô hình thí nghiệm được thiết lập trong phần mềm mô phỏng ANSYS FLUENT, và các thông số nhiệt vật lý của các mẫu than được đo lường đã được thay thế vào mô hình để tính toán mô phỏng. Kết quả cho thấy tăng nhiệt mô phỏng nhất quán với tăng nhiệt đo được.
Từ khóa
#than rời #tính chất nhiệt vật lý #mô hình truyền nhiệt không ổn định #MATLAB #ANSYS FLUENTTài liệu tham khảo
F. Akguen, A. Arisoy, Effect of particle size on the spontaneous heating of a coal stockpile. Combust. Flame 99, 137–146 (1994). https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.07.117
K. Slimi, S.B. Nasrallah, J.P. Fohr, Transient natural convection in a vertical cylinder opened at the extremities and filled with a fluid saturated porous medium: validity of Darcy flow model and thermal boundary layer approximations. Int. J. Heat Mass Transf. 41, 1113–1125 (1998). https://doi.org/10.1016/S0017-9310(97)00155-5
J. Deng, J. Zhao, Y. Zhang et al., Thermal analysis of spontaneous combustion behavior of partially oxidized coal. Process Saf. Environ. Prot. 104, 218–224 (2016). https://doi.org/10.1016/j.psep.2016.09.007
J.C. Jones, A new and more reliable test for the propensity of coals and carbons to spontaneous heating. J. Loss Prev. Process Ind. 13, 69–71 (2000). https://doi.org/10.1016/S0950-4230(99)00055-8
Y. Zhang, Y. Liu, X. Shi et al., Risk evaluation of coal spontaneous combustion on the basis of auto-ignition temperature. Fuel 233, 68–76 (2018). https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.06.052
J. Deng, S.J. Ren, Y. Xiao et al., Thermal properties of coals with different metamorphic levels in air atmosphere. Appl. Therm. Eng. 143, 542–549 (2018). https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.07.117
Y. Yang, Z. Li, L. Si et al., Study on test method of heat release intensity and thermophysical parameters of loose coal. Fuel 229, 34–43 (2018). https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.05.006
M. Li, W. Gaoming, L. Zhenbao et al., Experimental study on influence factors of thermal conductivity of coal. Min. Saf. Environ. Prot. 44, 31–33 (2017)
R. Singh, R.S. Bhoopal, S. Kumar, Prediction of effective thermal conductivity of moist porous materials using artificial neural network approach. Build. Environ. 46, 2603–2608 (2011). https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2011.06.019
H. Zhang, X. Ge, H. Ye, Randomly mixed model for predicting the effective thermal conductivity of moist porous media. J. Phys. D Appl. Phys. 39, 220–226 (2006)
M. Wang, J. Wang, N. Pan et al., Three-dimensional effect on the effective thermal conductivity of porous media. J. Phys. D Appl. Phys. 40, 260–265 (2007). https://doi.org/10.1088/0022-3727/40/1/024
D. Polamuri, S.K. Thamida, Experimental determination of effective thermal conductivity of granular material by using a cylindrical heat exchanger. Int. J. Heat Mass Transf. 81, 767–773 (2015). https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.10.070
L. Wang, M. Gandorfer, T. Selvam, W. Schwieger, Determination of faujasite-type zeolite thermal conductivity from measurements on porous composites by laser flash method. Mater. Lett. 221, 322–325 (2018). https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.03.157
R. Hu, A. Ma, Y. Wang, Transient hot wire measures thermophysical properties of organic foam thermal insulation materials. Exp. Thermal Fluid Sci. 98, 674–682 (2018). https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2018.07.005
Y.L. Yang, L.I. Zeng-Hua, S.K. Pan et al., Oxidative heat release intensity in coal at low temperatures measured by the hot-wire method. Min. Sci. Technol. 19, 326–330 (2009)
Y. Shiming, T. Wenquan, Heat Transfer (Higher Education Press, Beijing, 2006), pp. 112–144
G. Wang, T.X. Ren, Q. Qi et al., Determining the diffusion coefficient of gas diffusion in coal: development of numerical solution. Fuel 196, 47–58 (2017)
Y. Changming, Heat Conduction and its Numerical Analysis (Tsinghua University Press, Beijing, 1981), pp. 321–358
Q. Ruxiang, Z. Guoshu, C. Qinghua et al., Design of temperature measurement system for thermal diffusivity of loose coal based on unsteady-state heat conduction multiplication-method. Ind. Mine Autom. 5, 9–13 (2008)
Y. Jianmeng, L. Meijuan, X. Fei et al., Measurement and numerical simulation of thermal conductivity of loose coal based on hotline method. J. Coal Sci. Technol. 45, 149–154 (2017)
C. Qinghua, Thermal Properties Test of Loose Coal and its Temperature Field Distribution Law (Anhui University of Science and Technology, Huainan, 2009)