我國在世界上是產煤最多的國家，也是存在高溫熱害礦井最多的國家。隨著礦井開采深度不斷加大，地溫也隨之升高。根據我國煤田地溫觀測資料統計，一般地溫梯度在2～4℃／100m。礦井熱害已經是客觀存在的現象，高溫環境導致工作效率低、工人健康受損、機電設備使用壽命降低和嚴重的安全隱患。面對如此多的熱害礦井，如果沒有完善的裝備和成熟的降溫技術，煤炭資源的開采就存在很大的困難，最終會影響到整個國民經濟的可持續發展。因此，高溫礦井降溫技術的研究與試驗，是當前擺在我們面前的一項重要而迫切的任務。 然而，礦井冰降溫系統作為一項礦井空調技術在系統運行管理和控制方面都有比較高的要求，在我國還處于試驗應用階段。我國能夠成熟地應用礦井冰降溫系統，尚需要開展許多工作。 本文在前人的基礎上，運用傳熱學的基本原理，通過實驗和數值模擬得出的主要結論如下： (1)通過實驗得出： ①通過冰在水中融解的對流換熱系數的實驗得出了在自然對流條件和受迫對流條件下冰水間換熱系數和對流傳熱系數準數關聯式； ②通過單片冰在質量不同的水中融解實驗得出：當片冰的厚度在0.003～0.004m，水的溫度是17℃，冰溫是-7℃的條件下，冰水質量比與...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景
    1.2 課題研究的目的和意義
    1.3 國內外礦井冰降溫技術研究現狀分析
        1.3.1 國外礦井冰降溫技術的研究現狀
        1.3.2 國內礦井冰降溫技術研究現狀
    1.4 國內外冰融化的數值模擬和實驗的研究現狀
        1.4.1 冰融化的數值模擬研究現狀
        1.4.2 冰融化的實驗研究現狀
    1.5 本論文的研究內容和技術路線
        1.5.1 主要研究內容
        1.5.2 論文研究的技術路線
第二章 冰融化的基礎理論及片冰融解的數學模型
    2.1 固液相變傳熱的理論研究
    2.2 對流換熱的基本理論
    2.3 靜態狀態下片冰融解的數學模型
    2.4 動態條件下的片冰融解數學模型
    2.5 本章小結
第三章 片冰融解的實驗研究
    3.1 引言
    3.2 冰在水中融解的對流換熱系數的實驗
    3.3 靜態下冰在水中的融解實驗
        3.3.1 單片冰在水中的融解實驗過程及數據處理
        3.3.2 一定量片冰在水中的融解實驗過程及數據處理
    3.4 動態下冰在水中的融解實驗
        3.4.1 實驗裝置設計
        3.4.2 實驗方法及實驗數據處理
    3.5 實驗誤差分析
    3.6 本章小結
第四章 片冰融解的數值模擬研究
    4.1 靜態狀態下片冰融解的數值模擬研究
        4.1.1 靜態狀態下片冰融解的數學模型的程序算法
        4.1.2 靜態狀態下片冰融解的程序輸出數據及數據處理
    4.2 動態條件下片冰融解的數值模擬分析
        4.2.1 動態狀態下片冰融解的數學模型的程序算法
        4.2.2 動態狀態下片冰融解的程序輸出數據及數據處理
    4.3 本章小結
第五章 實驗與數值模擬的結果對比分析及融冰池的設計建議
    5.1 片冰融解的實驗結果與數值模擬結果的對比分析
        5.1.1 相同條件下靜態下實驗結果與數值模擬結果對比分析
        5.1.2 相同條件下動態下實驗結果與數值模擬結果對比分析
    5.2 礦井融冰池的設計建議
    5.3 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 創新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
附錄 A 攻讀碩士學位期間發表的學術論文
附錄 B 片冰融解的語言程序算法



本文編號：3998499