Науковий вісник НГУ

Кінетика окислення метану киснем та його роль у формуванні вибухової повітряної хвилі у шахтних виробках

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Екологічна безпека, охорона праці

Останнє оновлення: 02 квітня 2016

Опубліковано: 02 квітня 2016

Перегляди: 4917

Автори:

А.В. Чернай, доктор фізико-математичних наук, професор, Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет», професор кафедри фізики, м. Дніпропетровськ, Україна

М.М. Налисько, кандидат технічних наук, доцент, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», доцент кафедри безпеки життєдіяльності, м. Дніпропетровськ, Україна

Г.С. Дерев’янко, Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет», м. Дніпропетровськ, Україна

Реферат:

Мета. Чисельний розрахунок параметрів газових вибухів з урахуванням кінетики окислення метану киснем у шахтній атмосфері, проведення модельних тестових розрахунків вибуху метаноповітряної суміші.

Методи. Математичне моделювання газодинамічних і фізико-хімічних процесів газових вибухів. Чисельний експеримент процесу запалювання метану, дефлаграційного та детонаційного горіння, формування та розповсюдження вибухових повітряних хвиль.

Результати. Обґрунтовано вибір моделі хімічної кінетики механізму горіння метану у відкритому реакторі. Змодельовані нестаціонарні процеси вибуху метаноповітряного середовища, формування та розповсюдження вибухової хвилі в гірничих виробках. Аналіз результатів чисельного експерименту.

Наукова новизна. Розроблено новий підхід у реалізації схеми чисельного розрахунку газодинамічного процесу – вибуху метану, в якому об'єднані кінетика хімічної реакції окислення метану та динаміка перенесення енергії вибуху ударною хвилею й потоками газового середовища

Практична значимість. Результати модифікації схеми чисельного рахунку використовуються при обґрунтуванні технічних рішень з вибухозахисту аварійних ділянок гірничих виробок.

Список літератури / References:

1. Stoetsky, V.F. Golinko, V.I. and Dranishnikov, L.V., 2014. Risk assessment in man-caused accidents. Naukovyi Visnyk Natsionalnohо Hirnychoho Universytetu, 3(141), pp. 117–125.

2. Ageev, V.G., 2009. The prevention and localization problems of the methane explosions in mines, Gornospasatelnoye Delo, vol. 46, pp. 5−10.

3. Vasenin, I.M., Schrager, E.R., Kraynov, A.Yu. and Paleev, D.Yu., Lukashov, O.Yu. and Kosterenko, V.N., 2011. The mathematical modeling of the non-stationary ventilation processes in the coalmines workings network. Kompyuternye Issledovaniya i Modelirovaniye, vol.3, no.2, pp. 155−163.

4. Lukashov, O.Yu., 2014. About the complex approach to the modeling the emergency situation by the gas explosion in a coal mine. Vestnik Tomskogo Gosudarstvennogo Universiteta, Matematika i Mekhanika, 6(32), pp. 86−93;

5. Grekov, S.P. Zinchenko, I.N. and Karmanov, V.S., 2010. The calculation methodology of air shock waves parameters by the gas and dust explosions in mines. Gornospasatelnoye Delo, vol. 47. pp. 17–25.

6. Gelfand, B.E. and Silnikov, M.V., 2003. Khimicheskie i fizicheskie vzryvy. Parametry i kontrol [The chemical and physical explosions. The parameters and control], St. Petersburg: OOO “Izdatelstvo Poligon”.

7. Nalisko, N.N., 2013. The numerical account of the dynamic load from the air shock wave effect on the engineering buildings, High-energy systems, processes and their models: The collection of scientific works, Dnepropetrovsk: National Mining University, pp. 255−266;

8. Warnatz, J. Maas, U. and Dibble, R.W., 2006. Combustion. Physical and chemical fundamentals, modeling and simulations, experiments, pollutant formation. 4thed. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

2016_01_chernai
2016-04-02  913.23 KB  970

• Наступна >