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基于Fluent的火灾时期掘进巷道烟流变化的数值模拟
基于Fluent的火灾时期掘进巷道烟流变化的数值模拟
摘要：火灾是地下矿山中常见的安全隐患之一，对于火灾烟气的传播研究具有重要意义。本文基于Fluent软件，对火灾时期掘进巷道中烟流的变化进行了数值模拟。通过对掘进巷道内烟流传播过程的分析，对火灾事故的预防和矿山安全管理提供了理论依据。
1.引言
火灾是地下矿山安全事故中常见的灾害类型之一，烟气产生是火灾的主要特征之一。在矿山火灾事故中，烟气的传播对人员生命安全具有重要影响。因此，研究火灾时期掘进巷道烟流变化的数值模拟是十分必要的。
2.数值模拟方法
本文采用Fluent软件进行火灾时期掘进巷道烟流变化的数值模拟。Fluent是一种通用的计算流体力学（CFD）软件，可以进行多相流、传热传质等多种复杂流动问题的模拟。
3.模型建立
首先，对掘进巷道进行几何网格的建立。通过Fluent的网格生成功能，建立真实掘进巷道的三维几何模型。然后，在几何模型的基础上，设置巷道内的烟气物理参数，如烟气温度、烟气速度等。
4.边界条件的设置
为了模拟真实的火灾场景，本文设定了巷道内的火灾源。在巷道的一个端口设置燃烧区域，加热源产生烟气。此外，还设置了巷道两端的进口和出口边界条件，以确定烟气的流动方向和速度。
5.数值计算和模拟
通过设置好模型和边界条件，使用Fluent进行火灾时期巷道烟流的数值计算和模拟。Fluent采用计算流体力学的方法，基于质量守恒、动量守恒和能量守恒原理，通过网格上的离散方程求解来模拟流体流动过程。通过迭代计算，得到巷道内烟流的分布和变化情况。
6.结果分析
通过数值计算和模拟，本文得到了火灾时期掘进巷道内烟流的分布和变化情况。根据计算结果，可以得出火灾烟气在巷道内的传播规律和影响因素。为了深入分析火灾烟流的变化特点，可以考虑不同参数的敏感性分析，即对于温度、火源位置等参数进行变化，观察烟流的变化情况。
7.结论
本文基于Fluent软件进行了火灾时期掘进巷道烟流变化的数值模拟，通过对模拟结果的分析，得出了火灾烟气在巷道内的传播规律和影响因素。这对于预防火灾事故、提高矿山安全管理水平具有重要意义。通过对火灾时期巷道烟流变化的数值模拟的研究，可以更好地理解火灾烟气的传播规律，为矿山安全管理提供科学的依据。
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