梯形巷道围岩散热有限体积法数值分析

该篇文章《梯形巷道围岩散热有限体积法分析》主要针对矿井巷道中梯形结构围岩的散热特性进行了深入研究。作者秦跃平、宋怀涛等人基于能量守恒定律，构建了二维非稳态导热积分方程，运用有限体积法这一数值计算方法，对内部节点和边界节点的热平衡进行了精确建模。他们利用VB语言开发了一套程序，用于模拟围岩温度场以及散热量的数值计算。 研究的核心内容是针对初始状态下，由于巷道暴露导致围岩壁面温差显著，温度梯度较大，从而使得散热量较大。随着通风时间的增加，围岩浅部区域的温度逐渐与风流温度接近，显示出明显的散热衰减现象。值得注意的是，这种衰减并非线性，而是呈现出渐进式的减小趋势。通过对一个具体实例的数值分析，研究人员得出了这些结论。 文章的重点在于探讨有限体积法在矿井通风降温中的应用，特别是如何通过这种方法准确预测和控制围岩散热，这对于理解和优化矿井工作环境，防止过高的温度引发的安全问题具有重要意义。关键词包括梯形巷道、围岩散热、有限体积法、第三类边界以及围岩温度场，这些都是研究中的关键概念和技术手段。 此外，该研究还得到了国家自然科学基金项目的资助（项目编号51174211），体现了其学术价值和研究背景。作者团队的专业领域涵盖了矿井通风降温、煤自然发火等多个方面，这表明他们的研究具有广泛的实用性和理论深度。 这篇文章不仅提供了梯形巷道围岩散热的数学模型和数值模拟方法，也为矿井工程的实践提供了重要的理论支持，有助于提升矿井开采过程中的热管理效率和安全性。