为研究不同气体和围岩材料对无通风采煤工作面自然对流流动与换热的影响，通过CFD方法建立含内热源的封闭腔体数值模型，通过实验对数值模型准确性进行了验证，二者一致性较好，进一步对比分析了不同环境压力下的气体、不同围岩材料对自然对流温度场和速度场以及热源散热的影响。研究结果表明：相同环境压力下，空气和氮气促进自然对流换热的性能接近，且优于甲烷；低压对自然对流流动与换热的影响很小；当环境压力从0.1 MPa升至0.15 MPa，自然对流流动与换热增强，空间内温度分布更均匀，热源表面平均传热系数增加了25.6%；围岩导热系数与封闭腔体内自然对流换热强度呈正相关，围岩导热系数由0.2 W/（m·K）增加到2.7 W/（m·K），热源壁面的平均Nu数增加了5.1%。研究结果可为无通风采煤工作面自然对流流动和传热及规避机械设备热害提供一定参考价值。

山西省基础研究计划青年科学研究项目（20210302124349）；山西省高等学校科技创新项目（2021L054）；

0前言
1 数值模型的建立
1.1 数值模型
1.2 网格划分与FLUENT参数设定
2 数值模型的验证
2.1 实验平台与测量系统
2.2 数值模型的实验验证
3 结果分析
3.1 不同气体对热源散热影响的比较分析
3.2 不同环境压力下甲烷对温度场与速度场影响
3.3 不同围岩导热系数对温度场与速度场的影响
4 结语

邱孙通,王延生,高涛,雷昌奎,金智新.无通风采煤工作面自然对流换热特性研究[J].煤炭技术,2022,41(12):180-185.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2022.12.041.