elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Chimney effect induced by smoldering fire in a U-shaped porous channel: A governing mechanism of the persistent underground coal fires

Song, Zeyang und Huang, Xinyan und Künzer, Claudia und Zhu, Hongqinq und Jiang, Juncheng und Pan, Xuhai und Zhong, Xiaoxing (2020) Chimney effect induced by smoldering fire in a U-shaped porous channel: A governing mechanism of the persistent underground coal fires. Process Safety and Environmental Protection, 136, Seiten 136-147. Institution of Chemical Engineers. doi: 10.1016/j.psep.2020.01.029. ISSN 0957-5820.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0957582019322414

Kurzfassung

This paper presents underground coal fires (UCF) induced natural ventilation through a U-shaped porous channel. Height of the U-shaped channel (the fire depth) is one of key elements determining the accessibility of air supply to UCF. Conventionally, we acknowledge that under the external wind driving force, air supply to underground space should decay with increasing the fire depth. However, under the thermal buoyancy force induced by UCF, responses of air supply and UCF to the fire depth are uncertain. Herein we propose a 1/20-scale experimental framework to measure air velocity, and to quantify the burning rate, the fire spread rate and the burning temperature of UCF at different fire depths (H = 1.6–4.6 m) with variable aperture sizes (Φ = 1–4 cm). A one-dimensional model correlating the air velocity with the fire depth is validated and then extrapolates laboratory-scale free channels into field-scale (H = 100 m) percolation channels. We find the ‘chimney effect’ – air supply driven by the buoyant smoke of UCF is unexpectedly enhanced with increasing the fire depth; the enhanced air supply due to the chimney effect facilitates burning of coal. The chimney effect, serving as a self-sustaining mechanism of air supply to UCF, is a significant governing mechanism for persistent UCF burning for hundreds or even thousands of years.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/134161/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Chimney effect induced by smoldering fire in a U-shaped porous channel: A governing mechanism of the persistent underground coal fires
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Song, Zeyangzeyang.song (at) njtech.edu.cnNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Huang, Xinyanxy.huang (at) polyu.edu.hkNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Künzer, ClaudiaClaudia.Kuenzer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zhu, HongqinqChina University of Mining and Technology, BeijingNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jiang, JunchengNanjing Tech University, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pan, XuhaiNanjing Tech University, ChinaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zhong, Xiaoxingzhxxcumt (at) 163.comNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:30 Januar 2020
Erschienen in:Process Safety and Environmental Protection
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:136
DOI:10.1016/j.psep.2020.01.029
Seitenbereich:Seiten 136-147
Verlag:Institution of Chemical Engineers
ISSN:0957-5820
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Natural ventilation; Thermal buoyancy; Subsurface fire; Stack effect
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Fernerkundung u. Geoforschung
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum > Dynamik der Landoberfläche
Hinterlegt von: Varga, Monica-Marieta
Hinterlegt am:23 Apr 2020 14:56
Letzte Änderung:27 Apr 2020 11:55

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.