一维瓦斯突出破碎阵面的恒稳推进

本文发展了一个解释煤与瓦斯突出一维模拟实验中观察到的破坏阵面恒稳推进的理论.与实验结果的比较表明,这个简化理论基本上是妥当的,从定量预报的工程观点看也是足够精确的,由此发现,有关的几何与材料参数可以组成一个表示煤中瓦斯特征渗流速度的参数τ_Mlk/(Aε₀μ).     

多重孔隙介质的有效应力定律

通过对双重孔隙介质有效应力的研究,建立了多重孔隙介质条件下的有效应力定律,发现了有效应力定律的唯一性依赖于孔隙介质本构关系的假设,提出了多重孔隙介质有效应力定律的所有可能形式。     

矿井煤与瓦斯突出预测的物元模型方法

为了正确预测媒与瓦斯突出的趋势和危险性,根据影响煤与瓦斯突出危险性分类的一些主要因素,应用物元理论建立了煤与瓦斯突出危险性分类与判别模型.给出了煤与瓦斯突出危险性评价的物元关联函数及物元关联度的计算方法;建立了适合可拓学理论的煤与瓦斯突出危险性等级分类标准;采用指标的综合权重,充分利用主观赋权法和客观赋权法各自带来的信息.应用证明此方法适合于煤与瓦斯突出危险性等级的评判和预测.     

煤在瓦斯渗流作用下持续破坏的机制

为了考察煤在瓦斯渗流作用下的破坏及其扩展,我们进行了突出模拟实验,发现破坏以薄片状多层开裂的方式向煤体内部扩展;煤体加速度信号与气体压降信号耦合;当初始瓦斯超压较高时破坏扩展过程随着时间的发展趋于某种稳态,破坏前沿近似以常速v_f传播,破坏片亦具有一定的厚度Δz。进一步分析与实验表明:Δz,v_f,主要是由破裂前沿轴线附近的瓦斯渗流与煤体抗拉强度所决定;Δz与v_f之积与初始瓦斯压力、煤体抗拉强度、渗透系数、孔隙率、气体粘性系数间存在确定的关系,与瓦斯吸附特性和煤型半径几乎无关。上述研究将有助于了解煤和瓦斯突出中破坏扩展的机理。     

灰色聚类的物元可拓法在煤与瓦斯突出预测中的应用研究

在对地质构造和煤与瓦斯突出关系研究的基础上,应用灰色关联方法对寺河矿煤与瓦斯突出的影响因素进行分析,确定研究区域煤与瓦斯突出的主要控制因素;根据煤与瓦斯突出主控因素分析结果,选取相应的煤与瓦斯突出预测指标,运用可拓聚类方法对这些指标进行综合分析,划分出地质构造带煤与瓦斯突出倾向性等级,进而预测地质构造单元的煤与瓦斯突出危险;应用建立的煤与瓦斯突出预测地质构造指标方法,对寺河矿西区X1301工作面进行煤与瓦斯突出危险性预测,划分出了严重突出危险区.     

感应磁场对竖直对称管道中Johnson-Segalman流体蠕动流的影响

研究了热传导和感应磁场,对Johnson-Segalman流体蠕动流的影响.目的是研究感应磁场对非Newton流体蠕动流的影响.在长波和低Reynolds数假设下,被简化为一组二维的Johnson-Segalman流体的流动方程.采用常规的摄动方法,求得流函数、磁力函数和轴向压力梯度的解.对不同的参数,绘出了压力增量、温度、感应磁场、压力梯度和流函数表达式的简图并给出解释.     

粘度与温度相关时对铁磁流体作有热交换轴对称旋转流动的影响

就粘度与温度相关时,研究粘度对铁磁流体作轴对称旋转层流边界层流动的影响.铁磁流体是不可压缩非导电的,在一块固定平板上作轴对称的旋转流动,固定平板受到磁场的作用并保持恒定的温度.为了达到上述目的,首先利用众所周知的相似变换法,将耦合的非线性偏微分方程组转化为常微分方程组;然后,运用常用的有限差分法,将耦合的非线性微分方程离散化;采用MATLAB软件中的Newton法求解上述离散化方程;借助Flex PDE求解器得到最初的猜测值.在求得速度分布的同时,还就粘度与温度相关时求得了表面摩擦力、热交换率和边界层位移厚度.所得的结果用图表表示出来.     

残余界面应力对粒子填充热弹性纳米复合材料有效热膨胀系数的影响

根据黄筑平等人提出的基于“3个构形”的表/界面能理论,研究了热弹性纳米复合材料的有效性质,重点讨论了残余界面应力对纳米尺度夹杂填充的热弹性复合材料有效热膨胀系数的影响．首先,给出了由第一类Piola-Kirchhoff界面应力表示的热弹性界面本构关系和Lagrange描述下的Young-Laplace方程;其次,采用Hashin复合球作为代表性体积单元,推导了在参考构形下复合球内部由残余界面应力诱导的残余弹性场,并进一步计算了从参考构形到当前构形的变形场;最后,基于以上计算得到了热弹性复合材料有效体积模量和有效热膨胀系数的解析表达式．研究表明,残余表/界面应力对复合材料的热膨胀系数有重要影响．     

化学反应对高对流Maxwell流体在多孔面上作MHD流动和传质的影响

研究导电的高对流Maxwell流体在多孔表面上,作计及物质化学反应时的MHD流动及其传质.将非线性的偏微分控制方程及其相应的边界条件,变换为非线性的常微分方程,并利用Kel-ler-Box法进行数值求解.用图形给出了各种物理参数对流动和传质特性的影响,并对结果进行了讨论.可以看到,化学反应阶次提高了扩散边界层的厚度;还可以看到,传质率强烈地依赖于Schmidt数和反应率参数.此外,在特例情况下得到了以往文献中可供利用的结果.     

非Newton流体在多孔介质中沿竖直面作自由对流时应力屈服和Soret效应对其传热/传质的影响

对饱和的非Newton幂律流体,流经多孔介质中竖直平板时的自由对流,在出现应力屈服和Soret效应时,研究化学反映对传热/传质的影响.用相似变换,将边界层控制方程及其边界条件转换为无量纲的形式,然后通过有限差分法求解该方程.给出并讨论了浓度曲线,以及本问题各种参数值时的Nusselt数和Sherwood数.发现化学反应参数γ、化学反应级m、Soret数Sr、浮力比N、Lewis数Le及无量纲流变参数Ω对流场有着显著的影响.