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基于热棒降温技术的自燃煤堆热迁移行为数值模拟
基于热棒降温技术的自燃煤堆热迁移行为数值模拟
摘要：
自燃煤堆的发生不仅会导致能源的浪费，还会引发严重的环境污染和人身安全问题。因此，探究热棒降温技术对自燃煤堆热迁移行为的影响具有重要意义。本研究基于数值模拟方法，对热棒降温技术在自燃煤堆热迁移行为中的应用进行了研究。通过建立热传导方程模型，分析了热棒在煤堆中的温度和热量分布情况，进一步得到了热迁移速率和热迁移距离的变化规律。结果表明，热棒降温技术可以显著降低煤堆的温度，减少热量的传递，有效防止自燃的发生。本研究为进一步优化热棒降温技术提供了理论依据。
关键词：热棒降温技术；自燃煤堆；数值模拟；热传导方程模型；热迁移速率
1.引言
自燃煤堆是指在没有外部能量输入的情况下，受到内源热量的作用而自然发生燃烧的煤储备堆。自燃煤堆的发生不仅会导致能源的浪费，还会引发严重的环境污染和人身安全问题。因此，探究热棒降温技术对自燃煤堆热迁移行为的影响具有重要意义。
2.研究方法
本研究采用数值模拟方法，基于热传导方程模型，对热棒降温技术在自燃煤堆热迁移行为中的应用进行了研究。首先，建立了煤堆和热棒的几何模型，以及煤堆的初始温度分布情况。其次，根据热传导方程，求解煤堆中的温度分布，并计算热量的传递速率和距离。最后，分析热棒降温技术对煤堆温度和热迁移行为的影响。
3.结果与讨论
通过数值模拟，得到了热棒在煤堆中的温度和热量分布情况。结果显示，在热棒的作用下，煤堆表面温度显著降低，热量集中在热棒附近，热迁移距离逐渐减小。随着热棒温度的升高，煤堆的温度降幅也相应增大。此外，热棒的长度和直径对热迁移行为也有一定的影响，较长和较粗的热棒能够达到更好的降温效果。
4.结论与展望
本研究通过数值模拟的方式，探究了热棒降温技术对自燃煤堆热迁移行为的影响。结果表明，热棒降温技术可以显著降低煤堆的温度，减少热量的传递，有效防止自燃的发生。同时，研究还发现热棒的长度和直径对热迁移行为有一定的影响，未来可以进一步优化热棒的设计，提高降温效果。此外，还可以考虑热棒与煤堆接触面的改进，以提高热量传递效率。