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第一章 基础知识 1

1.1 巷道内空气的物理性质和基本参数 1

1.2 静止空气中瓦斯的分子扩散 12

1.3 巷道空气层流流动状态下瓦斯的扩散 15

第二章 通风风流中瓦斯紊流扩散的微分方程 21

2.1 巷道内空气紊流脉动与瓦斯紊流扩散 21

2.2 巷道风流流动和瓦斯扩散方程的一般形式 22

2.3 瓦斯浓度引起空气密度的变化和体积膨胀系数 23

2.4 巷道风流中瓦斯紊流扩散的微分方程 25

2.5 紊流扩散系数的确定 31

2.6 定解条件及其处理 32

2.7 瓦斯扩散问题的分类和求解方法 34

第三章 瓦斯紊流扩散方程组的数值求解方法 37

3.1 概述 37

3.2 空度因子的引入和离散化方程的建立 38

3.3 SIMPLE算法的采用与微分方程组的求解 43

第四章 计算程序PHOENICS开发 49

4.1 概述 49

4.2 PHOENICS程序的功能 51

4.3 PHOENICS程序的运行方式 54

4.4 PHOENICS程序的数据输入 62

5.1 计算机计算与实验的比较和验证 84

第五章 巷道和工作面风流中瓦斯紊流运移的数值模拟 84

5.2 采煤机割煤时的风流结构与瓦斯浓度分布的数值模拟 86

5.3 巷道局部风流结构与瓦斯运移关系 92

5.4 巷道高顶瓦斯积聚与排除时瓦斯浓度分布的数值模拟 95

第六章 巷道空气中的瓦斯自然浮升运动 99

6.1 瓦斯自然浮升运动现象和实验观察 99

6.2 瓦斯自然浮升运动机理 101

6.3 描述瓦斯自然浮升运动的一般微分方程 102

6.4 煤壁附近瓦斯自然浮升的边界层方程及简化方程 102

6.5 巷道风流中瓦斯的浮升特性 106

7.1 实验的相似原理 109

第七章 巷道中瓦斯与风流相互作用的实验研究 109

7.2 巷道中瓦斯与风流相互作用的实验装置 112

7.3 下行风流中瓦斯逆流及浓度分布的实验研究 114

7.4 巷道顶板瓦斯积聚与风流相互作用 120

第八章 采场瓦斯运移规律和数值模拟 125

8.1 采场及瓦斯运移的特性 125

8.2 采场瓦斯运移规律的模拟实验研究 133

8.3 采场瓦斯运移的数值模拟研究 142

第九章 采动空间瓦斯流动的数据模拟 148

9.1 采动空间瓦斯流动的数学模型 148

9.2 求解瓦斯流动方程的数值方法 159

9.3 采动空间瓦斯流场压力分布数值模拟计算和分析 165