水分影响下的含水煤堆自燃高温区分布模拟与实证

本文主要探讨了含水煤堆自燃高温位置的特性，针对煤炭储存过程中常见的自燃问题，特别是对于含水煤堆的研究具有重要意义。研究者首先构建了一个非饱和传热数学模型，该模型考虑了煤堆内部的水分对传热过程的影响。他们将含水煤堆与干煤堆进行对比，发现干煤堆自燃时，高温区由表面开始向内扩散，形成散热带和自然带，高温位置通常位于煤堆表面数米的中下部。 然而，对于含水煤堆，情况有所不同。由于水分的存在，尤其是当水分较高时，蒸发过程减缓了热量的积累。在自燃过程中，高温区不再像干煤堆那样向内发展，而是逆着迎风面朝向更干燥的区域移动，这就意味着水分含量越高，高温区的位置越靠近煤堆表面。这种特性对于预测和防止煤堆自燃有着重要的指导意义。 数值模拟的结果得到了实验证实，这强调了水分对煤堆自燃行为的关键影响。在实际的煤场安全管理中，需要充分考虑煤堆的水分含量，以准确预估可能的自燃热点，采取适当的通风、排水和降温措施，以防止火灾的发生，保障作业人员的安全，同时减少经济损失和环境影响。 文章进一步指出，以往的研究已经探讨了风速、空隙率、压实程度等因素对煤堆自燃的影响，但本文的贡献在于专门针对含水煤堆的特性进行了深入研究，这对于煤炭行业的消防安全管理具有重要的实践价值。 本研究通过数值模拟和实验验证，揭示了含水煤堆自燃高温位置的独特规律，为煤场安全管理和预防措施提供了科学依据，有助于提升煤炭存储设施的消防安全水平。