基于COMSOL仿真的煤堆自燃过程在强制对流与自然对流的影响下研究温度及氧浓度的变化

简介：
本文深入阐述了利用COMSOL多物理场仿真软件对煤堆自燃过程进行建模与分析的方法。在考虑了自然对流与强制对流两种情况时，探讨了它们对煤堆内部物理化学性质的作用差异。文章不仅详细说明了建模的具体步骤，包括几何形状的构建、材料属性的设定以及相关物理场模块的选择，还提供了完整的代码片段作为仿真操作的指导。通过对比实验结果，深入分析了自然对流与强制对流各自的特性及其对煤堆安全运行的影响机理。本文主要针对煤炭储存安全管理领域的研究者和技术人员，特别是希望深入了解煤堆自燃机制并掌握COMSOL仿真技术的应用者。在实际应用中，文章强调了自然对流与强制对流之间的显著差异：自然对流会导致煤堆内部温度上升较快且氧浓度分布不均匀，而强制对流虽然能有效抑制温度升高，但可能会导致局部氧浓度偏高，从而增加煤堆自燃的风险。因此，在实际工程实践中，应当综合评估多种因素，科学制定通风方案。