Análisis de la dinámica de la mezcla de metano-aire en un espacio sin salida ventilado mediante un sistema de escape
Autores: Semin, Mikhail; Isaevich, Aleksey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis de la dinámica de la mezcla de metano-aire en un espacio sin salida ventilado mediante un sistema de escape
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Metano
Mina de potasio
Sistema de ventilación
Distribución
Simulación
Conducto de ventilación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Se investigan en este estudio las dinámicas de las mezclas de metano-aire en un callejón sin salida de una mina de potasa. La liberación de metano está asociada con la destrucción del mineral de potasa durante las operaciones mineras. El callejón sin salida estudiado se ventila utilizando un sistema de ventilación de escape en el cual el aire fresco se suministra a través del callejón, y el aire contaminado se elimina a través de un conducto de ventilación equipado con un ventilador. Las regularidades de la distribución estacionaria de metano en el callejón se describen utilizando una simulación numérica multiparamétrica en 3D. El tamaño y la forma de la nube de metano en el techo del callejón sin salida fueron analizados en función de la relación de los mecanismos principales de transferencia de masa en el sistema: convección forzada debido a la acción del ventilador, convección libre debido a las diferentes densidades de la mezcla de metano-aire, y difusión turbulenta. Se determina un criterio que vincula el número de Reynolds, el número de Grashof del gas y la longitud de la nube de metano acumulada. En general, los resultados de este estudio tienen importantes implicaciones para el desarrollo de nuevos sistemas de ventilación minera auxiliares efectivos que pueden mejorar la seguridad de las operaciones mineras.
Descripción
Se investigan en este estudio las dinámicas de las mezclas de metano-aire en un callejón sin salida de una mina de potasa. La liberación de metano está asociada con la destrucción del mineral de potasa durante las operaciones mineras. El callejón sin salida estudiado se ventila utilizando un sistema de ventilación de escape en el cual el aire fresco se suministra a través del callejón, y el aire contaminado se elimina a través de un conducto de ventilación equipado con un ventilador. Las regularidades de la distribución estacionaria de metano en el callejón se describen utilizando una simulación numérica multiparamétrica en 3D. El tamaño y la forma de la nube de metano en el techo del callejón sin salida fueron analizados en función de la relación de los mecanismos principales de transferencia de masa en el sistema: convección forzada debido a la acción del ventilador, convección libre debido a las diferentes densidades de la mezcla de metano-aire, y difusión turbulenta. Se determina un criterio que vincula el número de Reynolds, el número de Grashof del gas y la longitud de la nube de metano acumulada. En general, los resultados de este estudio tienen importantes implicaciones para el desarrollo de nuevos sistemas de ventilación minera auxiliares efectivos que pueden mejorar la seguridad de las operaciones mineras.