高低温对松散煤导热特性影响研究

"高低温环境下松散煤导热系数研究" 这篇科研论文主要探讨了在极端温度条件下，松散煤体的导热特性。研究的主要目的是理解冷冻取心过程中的煤体温度变化规律，这对于煤炭开采、储存以及相关工程应用具有重要意义。实验中，研究人员在高低温环境下对煤体进行了热传导过程的温度变化测试，采用了多维非稳态导热的乘积解法来进行理论计算。 首先，实验结果显示环境温度显著影响松散煤体的温度变化率。这意味着在不同的温度环境下，煤体的热量传递效率会有所不同。例如，在高温环境下，煤体可能会更快地吸收或散发热量，而在低温环境下则可能更慢。这种现象对于煤炭储藏和运输时的热管理具有实际指导作用。 其次，煤粒的粒度也被发现是决定导热性能的关键因素。不同粒径的松散煤体在相同温度下的导热系数有显著差异。通常，煤粒越大，其导热系数越高。这是因为大颗粒间的接触面积更大，热量可以通过直接接触更容易地在颗粒间传递。这一发现对于优化煤炭破碎和分选工艺以改善热能传输效率提供了理论依据。 此外，研究还揭示了煤的比热容随温度升高而增大的趋势，这表明煤在升温过程中能够吸收更多的热量。这个变化规律可以用多项式函数来描述，为理解和预测煤在温度变化下的热响应提供了数学模型。这对于煤炭热处理过程如燃烧、冷却或热解等有着重要的工程意义。 该研究通过多维度的实验和理论分析，深入探讨了高低温环境下松散煤体的导热系数与温度、粒度的关系，为煤炭行业的温度控制、热能利用以及安全操作提供了科学依据。这些研究成果不仅可以应用于煤炭开采与利用，还可能延伸至其他需要理解和控制热传导性能的领域，如地质勘查、能源储存以及环境工程等。