【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下CH4气体放电安全性分析方法
本专利技术属于煤矿井下瓦斯检测
,具体涉及一种煤矿井下CH4气体放电安全性分析方法。
技术介绍
瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体,如果对煤矿开采中的瓦斯进行稳定高效地监测,会造成安全隐患。目前对煤矿井下瓦斯的检测手段有很多,从技术原理上划分,主要有气敏半导体法、红外激光光谱法和热导率法等,但是这些检测方法均存在反应较为迟钝、系统复杂和维护困难等问题。纳米材料具有大的比表面积、高的表面活性以及与气体相互作用强,对周围环境敏感等特性,因此,微纳电离式传感器具有响应速度和稳定性良好的辨识气体种类的能力,但现有技术中,还缺乏微纳电离式传感器用于检测煤矿井下瓦斯气体的理论基础,需要对煤矿井下CH4气体电离效应动态机理进行深入研究,首要需要保证的就是CH4气体放电安全性的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种煤矿井下CH4气体放电安全性分析方法,其步骤简单,实现方便,对CH4气体放电安全性的分析结果, ...
【技术保护点】
1.一种煤矿井下CH
【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下CH4气体放电安全性分析方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、建立CH4气体放电计算模型:
步骤101、以N2为背景气体进行CH4-N2气体混合;
步骤102、采用流体动力学分析CH4-N2气体流体模型的空间化学反应;
步骤103、建立一维轴对称计算模型,所述一维轴对称计算模型为针板结构,所述针板结构包括针电极和接地的板电极;
步骤二、分析CH4气体的放电安全性:
所述CH4气体的放电安全性通过在所述针板结构的针电极施加不同电压,分析放电是否击穿CH4-N2气体。
2.按照权利要求1所述的一种煤矿井下CH4气体放电安全性分析方法,其特征在于:步骤101所述CH4-N2气体按照体积比1:1进行混合。
3.按照权利要求1所述的一种煤矿井下CH4气体放电安全性分析方法,其特征在于:步骤102所述流体动力学采用Navier-Stokes方程其中,是哈密顿算子,Δ是拉普拉斯算子,ρ是流体密度,P是压力,v是流体速度,μ是动力粘性系数,F是作用在流体上的外力。
4.按照权利要求1所述的一种煤矿井下CH4气体放电安全性分析方法,其特征在于:所述CH4-N2气体流体模型的空间化学反应包括电子碰撞中性粒子的反应和重粒子之间的反应,根据各粒子生成的带电粒子的输运过程及其对放电空间的贡献作用,以N2分子为基础产生的带电粒子保留激发态的和激发态的以CH4分子为基础产生的自由基保...
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