СИНЕРГЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ТЕКТОНИЧЕСКИ НАРУШЕННЫХ УГЛЯХ

Авторы
Файлы

Беспятов Г.А. Статья в формате PDF 116 KB

Отклонение термодинамической системы уголь - вмещающие породы от состояния равновесия под действием потоков энергии и вещества образует открытую неравновесную диссипативную систему. Основу синергетической модели термодинамических неравновесных процессов составляет полная система уравнений [1,2]:

- уравнения неразрывности:

- уравнение энергии

(3)

Полученная система уравнений (1), (2), (3) является замкнутой и представляет собой полную систему уравнений термодинамически неравновесных процессов [3]. В рамках построенной модели рассмотрим движение высокодисперсных компонентов в газовом потоке тектонически нарушенных угольных пластов. Будем предполагать, что основное сопротивление относительному движению газа обусловлено его взаимодействием со взвешенными частицами, т.е. диссипация энергии «фильтрующегося» газа за счет его взаимодействия со взвешенными частицами значительно выше диссипации энергии, обусловленной градиентами усредненных по «каналам» между частицами профилей скоростей. При принятых допущениях система уравнений термодинамически неравновесных процессов одномерного нестационарного движения газовзвесей может быть представлена в виде [3]

, (4)

, (5)

, (6)

, (7)

, (8)

где β и - коэффициенты, учитывающие вклад сил Архимеда и присоединенной массы в общую силу межфазового взаимодействия

; , (9)

- интенсивность контактного теплообмена между газом и частицами взвеси,

, (10)

Одной из главных задач исследования является определение насыщенности парового прострaнcтва свободными частицами в процессе фильтрации. Для решения этой задачи запишем уравнения движения (4)-(8) в безразмерных координатах, для чего введем следующие обозначения:

, , , , .

Уравнения движения и неразрывности примут вид:

, (9)

, (10)

Чтобы учесть влияние перемешивания на перенос частиц в газовом потоке, следует к вектору конвективного переноса добавить дополнительный члeн, учитывающий тензор суффозии, т.е. поток данного компонента записать в виде

, (11)

Компоненты тензора D_ij в главных осях k₁=D₁₁ и k₂=D₂₂=D₃₃ называют соответственно коэффициентами продольной и поперечной суффозий. В одномерном случае

; , (12)

и уравнение баланса (10) с учетом (12) примет вид

, (13)

Введем обобщенную переменную

, (14)

перепишем уравнение (13) в виде

, (15)

Исходя из физического смысла задачи краевые и начальные условия можно принять в виде

, , , (16)

Решение уравнения (15) при условиях (16) будет

, (17)

где ; ; ,(18)

Анализ полученного решения показывает, что через некоторое время после начала процесса в зоне турбулентной фильтрации формируются миграционные поля, зависящие от отношения расходов твердых частиц и газа, что ведет в свою очередь к снижению пористости и газопроницаемости угольных пластов.

Вековая миграция газов в тектонически нарушенную зону и кольматирование этой зоны мелкодисперсными частицами объясняют существование локальной зоны, где находится свободный газ под большим давлением.

Расчеты показывают, что в таких выбросоопасных зонах газопроницаемость уменьшается более чем в 40 раз.

Повышение давления газа в угольных пластах связано с появлением внутренней энергии газоносного блока, например, 1 м³ метана, находящийся под давлением 10 мПа, обладает энергией до 8,7 Дж/см³, что достаточно для разрушения угля до высокой степени диспергирования.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Хакен Г. Синергетика: Пер. с англ.- М.: Мир, 1980.
Пригожин И. Введение в термодинамику необратимых процессов: Пер. с англ. М., 1960.
Г.А. Беспятов, В.Н. Вылегжанин, С.С. Золотых. Синергетика выбросоопасной горной среды. Новосибирск: «Наука», 1996.

ОЦЕНКА СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ ALLIUM SZOVITSII REGEL НА ТЕРРИТОРИИ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА «ПРИЭЛЬБРУСЬЕ»

Статья в формате PDF 152 KB...

10 10 2026 18:46:18

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ДИАГОНАЛЬНОЙ СЕГМЕНТАРНОЙ АМПЛИТУДОМЕТРИИ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СПОРТСМЕНОВ

Методика диагональной сегментарной амплитудометрии, заключающаяся в регистрации амплитуды колебаний активного и реактивного сопротивления тканей человеческого организма, широко используемая в медицинской пpaктике, начинает применяться в спорте для контроля за функциональным состоянием спортсменов в различные периоды учебно-тренировочного процесса. Результаты, полученные данным методом, показывают, что различия в проводимости тканей определяются видом спорта, а также квалификацией спортсменов. Проводимость тканей более устойчива в подготовительный период по сравнению с соревновательным. Суммарная нестабильность проводимости тканей выше на соревнованиях более высокого уровня. ...

09 10 2026 2:50:10

РАСПОЗНАВАНИЕ СИГНАЛОВ В СИСТЕМАХ С ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

Статья в формате PDF 97 KB...

08 10 2026 14:13:50

МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ЭКОНОМИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Статья в формате PDF 172 KB...

07 10 2026 18:51:37

ЛАБОРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБОВ АМПЛИТУДНОГО СКРЕМБЛИРОВАНИЯ

Статья в формате PDF 285 KB...

06 10 2026 10:36:43

Пародонтологический статус больных с системным остеопорозом, развившемся на фоне заболеваний желудочно-кишечного тpaкта

Статья в формате PDF 122 KB...

05 10 2026 10:48:35

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РОТОВОЙ ЖИДКОСТИ ПРИ ХРОНИЧЕСКИХ МИКОБАКТЕРИОЗАХ

Статья в формате PDF 126 KB...

04 10 2026 23:57:16

МЕТОДИКА ОБНАРУЖЕНИЯ СЕТЕВЫХ АТАК НА БАЗЕ СИГНАТУРНЫХ И СТАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

Статья в формате PDF 119 KB...

03 10 2026 21:31:50

БЕРЕГИТЕ ТИШИНУ

Статья в формате PDF 125 KB...

02 10 2026 21:21:49

Морфологические изменения медуллярного гигантоклеточного ретикулярного ядра растущего организма под влиянием ранних сроков стрессового воздействия

Статья в формате PDF 116 KB...

01 10 2026 4:18:25

Пимнева Людмила Анатольевна

Статья в формате PDF 148 KB...

30 09 2026 14:49:29

ИЗМЕНЕНИЯ ПОРТАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРИ ОСТРОМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ПАНКРЕАТИТЕ

В условиях эксперимента доказано, что острый панкреатит и травма поджелудочной железы приводят к повышению гемоциркуляции в поджелудочной железы. Хроническая алкогольная интоксикация, длительное применение ингибиторов протонной помпы и сочетание этих условий статистически значимо снижают перфузию в поджелудочной железе, желудке и двенадцатиперстной кишке. Для коррекции развившихся изменений рекомендовано применять электромагнитные волны. При этом электромагнитные волны низкой интенсивности частотой 61 Ггц снижают показатели перфузии в органах брюшной полости. Излучение частотой 65 Ггц – увеличивает эти показатели. ...

29 09 2026 5:10:47

СТРУКТУРНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА В ВУЗЕ

Статья в формате PDF 298 KB...

28 09 2026 14:26:18

АНАЛИЗ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ В Г.НЯГАНЬ.

Статья в формате PDF 112 KB...

27 09 2026 18:36:40

ПЛАН НАУЧНЫХ КОНФЕРЕНЦИЙ РАЕ

Статья в формате PDF 122 KB...

26 09 2026 18:33:50

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПСИХОСЕМАНТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИЗНЕННЫХ ОРИЕНТАЦИЙ ЛИЧНОСТИ

Статья в формате PDF 98 KB...

25 09 2026 4:34:56

ОККЛЮЗИОННАЯ ПРОБА У БОЛЬНЫХ СТАБИЛЬНОЙ СТЕНОКАРДИЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ III ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КЛАССА В ПРОЦЕССЕ СТАЦИОНАРНОГО ЛЕЧЕНИЯ ПРИ ЛДФ-ТЕСТИРОВАНИИ

Статья в формате PDF 176 KB...

24 09 2026 20:36:45

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ МАГНИЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ

Статья в формате PDF 116 KB...

23 09 2026 11:44:10

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ИНТАКТНЫХ МОЛОЧНЫХ МОЛЯРОВ В ОТВЕТ НА ПРИЛОЖЕННУЮ НАГРУЗКУ

Статья в формате PDF 297 KB...

22 09 2026 3:50:14

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ДИВЕРГЕНТНОГО МЫШЛЕНИЯ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ

Статья в формате PDF 243 KB...

21 09 2026 3:20:11

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЧИСЛЕННОГО АНАЛИЗА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ОБОЛОЧЕЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ЛОКАЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ

Статья в формате PDF 114 KB...

20 09 2026 18:55:38

ЛОГОПЕДИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ С РАЗВИТИЕМ МЕЛКОЙ МОТОРИКИ РУК

Статья в формате PDF 166 KB...

19 09 2026 11:36:21

К ТЕОРИИ ГРАВИТАЦИИ В ПРОСТРАНСТВЕ ОКТАВ

Предложена октетная теория гравитации: 4-потенциал, зависимость силы гравитации от момента и его прецессии в недрах звезд, физических тел, частиц. Медленное удаление планет от звезды – связь со смещением их перигелия. Рождение "ощущаемой" материи и субпланет в ядре звезды. Обтекание падающим телом, равно как и лучами света, центра притяжения ввиду его нагруженности необратимыми термодинамическими процессами. Гравитационный коллапс – недоразумение, основанное на метафизическом понимании ограниченности всех скоростей скоростью света в физическом вакууме и игнорировании не только квантовых эффектов, но и реальных условий падения в плазму. Звезда – это отнюдь не "так просто" уже из-за различия пассивной и активной гравитационных масс. Аннигиляция генерируемой из эфира материи – неотъемлемое свойство физического мира и источник энергии звезд. Ввиду гармонического хаpaктера решений системы дифференциальных уравнений октетной теории гравитации, нет необходимости "склеивать" гравитацию и квантовую механику, как в континуалистской ОТО. Свойства решений зависит от величины констант, т.е. в конечном итоге от топологии и масштабов в прострaнcтве и необратимом физическом времени Т. ...