COMSOL模拟揭示煤堆自燃关键区域及其风速影响

本文主要探讨了利用COMSOL Multiphysics 5.0这款强大的数值仿真软件在煤炭行业的应用，针对煤堆自燃这一关键问题进行深入研究。文章标题"基于COMSOL软件分析确定煤堆初始自燃区域"明确指出了研究的核心内容，即通过模拟分析不同孔隙率（0.2~0.6）下煤堆的自燃特性，包括最易自燃风速范围、自然发火期以及在这个风速范围内煤堆初始自燃的位置。 首先，研究者针对煤堆的孔隙率对自燃影响的敏感性，发现随着孔隙率的增加，煤堆自燃所需的风速范围逐渐变窄。这表明在高孔隙率的煤堆中，较低的风速就可能导致自燃，而在低孔隙率煤堆中，较高的风速才会引发自燃。这是一个重要的发现，因为不同的堆积条件可能需要采取不同的预防措施。 其次，文章揭示了煤堆自然发火期的变化趋势，即最小值和最大值呈现出先增后减的模式。这种变化可能是由于孔隙率影响了煤的氧气供应和热量传递，但具体机制还需要进一步的研究来解释。 更有趣的是，研究者发现当煤堆处于自燃风速范围内，风速增加时，煤堆内最易自燃的位置会遵循一个特定的移动规律，即从左侧中部开始，然后向中间中上部移动，最终到达右侧上部。这个规律对于理解风向如何影响自燃的发生和发展过程至关重要。 最后，论文强调了一个关键发现：不论孔隙率如何，煤堆的初始自燃点都表现出共性，位于相同的坐标位置。这一发现对于精准定位和控制煤堆自燃点具有实际操作价值，有助于煤炭企业制定有效的防治策略，避免大面积的火灾风险。 这项基于COMSOL软件的研究为煤炭行业的自燃防治提供了科学依据，尤其是在优化堆存条件、预测和控制自燃风险方面具有显著的意义。这对于确保煤炭储存的安全性和资源的有效利用具有重要的实践指导意义。