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褐煤自然发火特性实验及数值模拟研究的开题报告
一、选题背景
褐煤是一种广泛应用的化石燃料，具有丰富的储量和广泛的分布，可用于发电、供热、化工等领域。然而，褐煤自然发火现象的发生频率较高，严重影响其开采和利用。自然发火不仅会导致煤炭质量下降，造成经济损失，还有可能造成火灾、爆炸等安全事故，威胁人们的生命财产安全。因此，研究褐煤自然发火的特性成为一个重要的问题。
二、研究目的
本研究旨在探究褐煤的自然发火特性，通过实验及数值模拟的方法，深入研究褐煤自然发火的机理、规律和影响因素，为预防和控制褐煤自然发火提供科学依据。
三、研究内容
本研究主要包括以下几个方面：
1.褐煤的物化属性测试
通过对褐煤的水分、灰分、挥发分、固定碳、元素组成等物化属性进行测试和分析，揭示褐煤的基本性质和特点。
2.褐煤自然发火实验
通过设定不同条件下的褐煤自然发火实验，如温度、湿度、氧气浓度等，探究褐煤与外部环境的作用关系，以及褐煤发火的机理和规律。
3.数值模拟研究
基于褐煤的化学反应及热力学特性，建立褐煤自然发火的数值模型，通过模拟与实验对比，验证模型的可行性和准确性，为进一步研究提供预测和指导。
四、研究方法
1.实验室实验
本研究将在实验室环境下对褐煤自然发火进行实验，根据不同条件设定实验方案和参数，收集并分析实验数据。
2.数值模拟
本研究将采用COMSOLMultiphysics软件建立褐煤自然发火的数值模型，主要包括多相流、热传导和化学反应等模块。将实验数据输入模型中，运用数值计算方法进行模拟和预测。
五、预期成果
通过本研究，预期得到以下科研成果：
1.揭示褐煤自然发火的机理和规律，为进一步研究提供基础理论和实验依据。
2.建立褐煤自然发火的数值模型，为模拟和预测提供手段。
3.提出预防和控制褐煤自然发火的措施和建议，为褐煤开采和利用提供科学参考。
六、研究意义
本研究对于探究褐煤自然发火的机理和预测褐煤自然发火的趋势具有一定的理论和实际意义，对于提高褐煤的利用效率和安全性具有重要意义。