煤粒CO吸附扩散流动理论模型及数值解算
李康1
韩飞1
张文轩1
魏向阳1
王义均1
李文富1
韩宗祥2
王刚3
1.国家能源集团新疆能源有限责任公司,新疆 乌鲁木齐 8300002.山东科技大学 安全与环境工程学院,山东 青岛 2665903.山东科技大学 安全与环境工程学院,山东 青岛 266590;山东科技大学 矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,山东 青岛 266590
摘要：为了探究CO在煤中吸附扩散流动的理论模型,基于密度梯度扩散理论,建立了球形煤粒CO吸附数学模型.采用有限差分和无量纲法对球形煤粒CO吸附数学模型进行解算和简化,提出一种扩散系数反演的新方法,并对该方法和模型进行验证.模拟分析了不同煤样、不同粒径的CO压力演化过程,讨论了CH4、CO、CO2 吸附性能和扩散系数的差异.结果表明:CO吸附量的模拟曲线与实验数据保持一致,证明了模型和反演方法的可靠性;扩散系数与粒径成正比,表现为幂函数的形式;CO的吸附过程是由表及里逐渐扩散的;煤粒外表面的无量纲压力随无量纲时间的增加而逐渐减小;相同的无量纲时间下,靠近煤粒中心的无量纲压力与煤粒粒径成反比;分子动力学直径更小的CO2 的扩散系数和吸附能力远大于CO和CH4 的,CO和CH4 的扩散系数和吸附能力相近.
关键词：煤自燃煤粒CO吸附游离气体密度梯度扩散系数
分类号：TD752(矿山安全与劳动保护)
资助基金：山东省高等学校青年创新团队发展计划(2019KJH006)
论文发表日期：2025-04-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 66-75,81 )
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