蜂窝陶瓷蓄热体是煤矿乏风瓦斯氧化设备的关键部件,研究蜂窝陶瓷蓄热体的阻力特性和传热性能对煤矿乏风瓦斯氧化设备的开发至关重要。本文致力于蜂窝陶瓷蓄热体的阻力特性和传热特性的实验研究,通过搭建蜂窝陶瓷蓄热体综合性能试验台,对多种陶瓷蓄热体的阻力特性和传热性能进行研究,为煤矿乏风瓦斯氧化利用关键技术与设备的开发提供理论依据。本文对常用34种蜂窝陶瓷蓄热体几何参数、物性参数进行了测量、计算,对常用蜂窝陶瓷蓄热体的化学成份和微观结构进行了测试,得到了常用蓄热体的化学组成及微观结构参数,同时得到了一个关于蜂窝陶瓷蓄热体综合参数数据库。设计并搭建了蜂窝陶瓷蓄热体综合性能试验台,试验台可以分别对蓄热体阻力特性和传热特性进行测试。热风的产生与调节由配风系统、燃烧系统、流量调节阀、蓄热室和监测控制系统组成。该试验台具有造价低、可靠性高、易维修等优点。蜂窝陶瓷蓄热体阻力特性实验研究表明蓄热体的结构参数包括蓄热体的长度、当量直径、孔隙率、孔型是影响蓄热体阻力特性重要因素。蓄热体长度增加,蓄热体的阻力也随着增加。同时,由于受入口段的影响,蓄热体长度小于300 mm时,蓄热体局部阻力损失比较大。在相同孔隙率及长度下,蓄热体的当量直径越小,蓄热体的流通性能就越差,因此,压力损失就越大。同时,本文基于实验数据得到了蜂窝陶瓷蓄热体摩擦阻力系数实验关联式。蜂窝陶瓷蓄热体传热特性实验研究表明蓄热体几何参数孔隙率、孔型和操作参数流速是影响蓄热体传热性能的主要因素。研究发现随着蓄热体孔隙率的增加,蓄热体蓄热时间缩短,同时蓄热体升温速率随着蓄热体孔隙率的增加而有所增加。六方孔型蓄热体升温速率要快于同等条件下四方型蓄热体的升温速率。随着流速的增加,在蓄热体保持不变时,流经蓄热体的单位时间的质量流量增加,蓄热体的蓄热量也随着增加,蓄热体的升温速率也随着增加。