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作者：张冰;王汉鹏;袁亮;杜倩姿;范建国;隋建才;李梦天;
单位：山东大学隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室;山东大学岩土与地下工程研究院;山东大学齐鲁交通学院;安徽理工大学安全科学与工程学院;山东能源集团;
摘要：相似准则是地下工程相似模拟试验中相似材料研发、试验条件确定、试验数据反演的理论依据.为实现废弃煤矿压缩空气储能过程力-热-流耦合相似模拟，本文依据储气硐室的基本构造及工作模式，构建了高压空气和储气硐室所遵循的力-热-流耦合数学模型，并利用方程分析法推导了相似准则.分析结果显示，各相似指标之间无明显冲突，可用于确定力-热-流物理场相关参数、气体和固体物性参数的具体相似比尺.其中，应力、气压、温度和时间的相似比尺关联多个相似指标，其确定是关键所在.在几何缩尺模型试验中，受限于温度、气体物性参数的相似模拟水平，采用与原型一致的气体、密封材料、支护材料而构成的相似体系可保证原型与模型的动态相似性，但时间需进行同步缩尺.针对现有废弃矿井压缩空气储能库尺寸现状，采用1/10～1/50的几何相似比尺，可较好地兼顾试验成本、难易程度与安全性.
关键词：废弃煤矿;;压缩空气储能;;力-热-流耦合;;方程分析法;;相似准则;;相似体系
基金资助：国家重大科研仪器研制项目(52227901);; 国家自然科学基金项目(52204096,52174081)
