风流与湿润围岩的热-质交换特性及其影响因素研究

吴学慧^1,2,3，孙树欣^1,2,3，陈凡^1,2,3，孙晓鹏^1,2,3，王义江^1,2,3，岳丰田^1,2,3

1. 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室2. 江苏建筑节能与建造技术协同创新中心3. 中国矿业大学力学与土木工程学院

摘 要：为了分析风流与完全湿润岩壁的热-质交换特性及相关影响因素,通过相似理论建立了物理模型,解决了相关问题难以现场实测的难题,分析了冷风流与完全湿润围岩间的传热与传质过程,进一步研究了风流速度、湿度、温度、围岩岩壁温度等因素对降温控制区内传质及传热的影响。结果表明假定降温控制区域内风流的水蒸气分压力为线性分布时,计算结果的误差为5%¹0%;交换过程中潜热传递约占总换热量的80%;其他条件一定时,风流速度增加25%,传质量增加约33%;送风相对湿度增加12.5%,传质量减少约11%;送风温度增加10%,换热系数增加约10%;围岩温度增加8℃,传质量增加约79%;对传质过程有影响的因素,对换热量及总换热系数也有同样重要的影响。

关键词：矿井热害;冷风流;完全湿润岩壁;热-质交换;换热系数;