内铺煤粉方管内瓦斯预混火焰传播特性

为了研究煤粉对管内瓦斯预混火焰传播过程的影响,选用典型煤粉试样将其均匀铺于截面100 mm×100 mm、长1.5 m的有机玻璃方管底部,采用高速摄像机/光电传感器、微细热电偶、压力传感器等测试得到了管内瓦斯火焰传播过程中火焰传播速度、火焰瞬态温度、燃烧压力等参数,并初步分析了煤粉影响瓦斯火焰传播的机制。结果表明：有煤粉时火焰传播速度有所增加,但燃烧反应持续时间明显增长;内铺煤粉时管内火焰温度的半峰宽度增加,测点处瞬态温度曲线呈现出较为明显的“双峰”结构,说明活性的煤粉与瓦斯火焰形成瓦斯-煤粉复合火焰;有无煤粉时燃烧压力峰值差别不大,但有煤粉时压力波脉冲宽度增加。     

角联管网瓦斯爆炸超压演化及火焰传播特性研究

为了探索瓦斯在煤矿井下复杂巷网内爆炸后的超压演化规律及火焰传播特性,在实验室自行搭建了瓦斯爆炸试验系统,对甲烷体积分数为9.5%的瓦斯爆炸爆燃波传播规律进行了试验研究,并对瓦斯爆炸超压及火焰传播过程进行了数值模拟。试验与数值模拟结果表明:管网角联分支中,甲烷-空气预混气体爆炸后由于爆炸压力波的叠加,形成超压增高区域,但产生的火焰波很微弱,温度较低。并联分支中,随着爆燃波传播距离的增加,超压峰值和焰面传播速度呈逐渐减小的趋势,而火焰持续时间呈先增加、再减小的趋势。试验中火焰的最大传播距离为18.75 m,而数值模拟的传播距离为21.25 m,但试验值和模拟值的变化趋势一致。研究结论可对煤矿井下复杂巷道内瓦斯爆炸灾害的防控及救灾提供理论支持。     

绝热巷道内瓦斯爆炸火焰和爆炸波传播特性

通过建立长为4 m、断面尺寸为80 mm×80 mm的绝热巷道,运用AutoReaGas软件研究了9.5%浓度的甲烷/空气预混气体的爆炸特性。研究结果表明:在距离点火源1.2 m之前,前驱冲击波尚未形成,超压历史曲线只有1个极值;在距离点火源1.4 m之后,前驱冲击波和火焰锋面分别形成2个超压极值。最大超压随着距离的增大先逐渐减小至最小值160.459 kPa,随后开始增大,直至达到最大值204.235 kPa,接着又开始减小。火焰传播速度在距离点火源0.72 m时为212.5 m/s,随着传播距离的增加而逐渐增大,到距离点火源3.2 m处增加到381.3 m/s。     

点火能对瓦斯火焰传播影响的实验研究

讨论了在弱点火下点火能对瓦斯火焰传播速度的影响。实验研究表明，瓦斯火焰在传播的过程中，速度都有一个先减小后增大的过程，并且对于一定浓度的瓦斯气体，随着点火能的增加，其火焰传播速度也随之增加。     

密闭管道内瓦斯爆炸火焰传播行为可视化研究

运用管道爆炸传播实验系统,配合高速摄像机及纹影仪系统,对密闭管道内瓦斯爆炸过程中的火焰传播行为进行了实验研究。通过研究得出了瓦斯爆炸点火起爆阶段、爆炸初期阶段、爆炸充分发展阶段爆炸火焰的结构特征和传播行为变化规律,研究为有效预防和控制瓦斯爆炸事故提供了重要的理论依据。     

有沉积煤尘的管道内瓦斯火焰传播特性

在火焰加速管中，对不同障碍物情况下的纯瓦斯、有沉积煤尘的瓦斯燃烧过程进行了实验研究。结果表明，障碍物存在时，瓦斯火焰、瓦斯煤尘复合火焰的传播速度迅速提高，并伴随有巨大的爆炸声，且障碍物尺寸越大、个数越多火焰传播加速现象越显著。因此，应尽量减少矿井巷道中的障碍物。     

管道内瓦斯爆炸传播试验研究

为了研发低浓度瓦斯抽放系统的安全设备,分别在DN500 mm和DN700 mm的试验管道内进行了瓦斯爆炸传播试验.通过动态信号综合测试系统采集了爆炸火焰和压力波的试验数据.试验结果表明:管道内瓦斯爆炸压力波峰值与传播距离呈二次函数关系,爆炸火焰到达时间与传播距离呈对数函数关系,且火焰传播速度随传播距离的增长而增大,管道直径对爆炸的传播有明显影响.     

不同角度管道瓦斯爆炸火焰传播规律试验研究

为了得到复杂巷道中瓦斯爆炸火焰的传播规律,利用实验室管道模拟矿井下不同角度的巷道,通过不同条件下的瓦斯爆炸试验,利用数据自动采集设备记录不同角度管道中火焰的传播情况,得出瓦斯爆炸火焰传播与管道弯曲角度的关系,为矿井瓦斯爆炸事故的救援及调查、减少事故发生和损失提供参考。     

掘进巷道内瓦斯爆炸传播规律

针对矿井瓦斯安全现状的变化,借助管径0.1 m×0.1 m、管长20 m的实验管道模拟研究了掘进巷道内瓦斯爆炸的传播规律。研究结果表明:掘进巷道内局部瓦斯超限爆炸后,火焰传播速度会先增长后衰减,最大爆炸超压峰值沿传播方向上呈现"双凹形"的分布规律,最大爆炸超压峰值和火焰传播速度的相互关系可分为4段。     

不同点火能量作用下管道内瓦斯爆炸火焰传播特征

瓦斯爆炸的一个关键因素是点火能量,因此,构建了不同点火能量的瓦斯爆炸实验系统,采用高速摄影仪等设备对瓦斯爆炸进行了可视化研究,为瓦斯爆炸提供了新的可靠实验平台。并针对2种大跨度能量作用下瓦斯爆炸火焰特征与火焰传播速度进行了系统分析,得出了不同点火能量作用下瓦斯爆炸火焰传播规律。     

超细粉体云幕抑制大型管道内瓦斯爆炸火焰传播

在内径357 mm、长32.4 m的管道中,以电离探针作为爆炸火焰传播速度的主要检测手段,利用自主研制的爆炸抑制装置,开展了超细粉体云幕抑制体积分数为9.5%的瓦斯爆炸火焰传播的研究。结果表明:触发时间为125 ms条件下,采用超细ABC粉体抑爆剂,能使爆炸火焰传播得到不同程度的抑制,当抑爆剂充装量为800 g时,爆炸火焰得以完全熄灭;就抑爆介质而言,其爆炸抑制效果依次为:超细ABC粉体、超细SiO_2粉体、普通ABC、超细Mg(OH)_2;抑爆装置触发时间大于一临界值时,仅能够减弱火焰传播,而不能将其完全熄灭。     

矿井瓦斯爆炸火焰传播试验研究

通过数值模拟与实际试验,研究了瓦斯爆炸火焰在管道内传播的结构变化特性及其相应的传播规律.研究结果表明:数值模拟结果与试验结果走向基本一致,火焰传播速度随着距离爆源距离的增大,呈现出先增大后减小的规律.     

瓦斯爆炸火焰传播的研究进展

瓦斯爆炸是煤矿最为严重的灾害事故之一,为了有效的预防瓦斯爆炸事故的发生,有必要对瓦斯爆炸过程中火焰传播规律进行研究。对瓦斯爆炸火焰传播规律及其影响因素的研究现状和存在的问题进行了分析,概括出目前瓦斯爆炸火焰传播规律及其影响因素的研究成果,并对瓦斯爆炸火焰传播的研究发展方向进行展望,旨在为我国煤矿瓦斯爆炸事故的防治提供决策和依据。     

瓦斯爆炸沿巷道传播特性探讨

介绍了瓦斯爆炸在试验巷道中的测试结果，并利用爆炸理论和巷道冲击波理论对爆炸参量进行了分析计算。通过比较、分析测试和计算结果，讨论瓦斯爆炸沿巷道传播的规律，并提出了防止瓦斯爆炸传播的几点建议。     

挡板障碍物加速火焰传播及其超压变化的实验研究

障碍物加速火焰传播及其超压变化的实验研究对于气体爆炸真实特性的理解,爆炸场预估和防爆工程设计具有重要的意义,利用CH4／Air混合物（体积百分比为9．3％）,在自制的卧式燃烧管中对垂直挡板障碍物加速火焰及基对爆炸超压的影响进行了实验研究,火焰阵面通过单个挡板时的高速摄影表明,在挡板障碍物诱导的流场作用下,火焰阵面发生拉伸或褶皱变形,燃增强,当单个挡板布置时,挡板后方一定距离内火焰速度和最大超压值与无挡板情况比较明显增大,且这种趋势随着挡板高度的增加而增加,在多个挡板障碍物布置情况下,火焰在整个传播通道上呈脉动加速的趋势,且明显生成了激波。     

瓦斯煤尘爆炸传播特性的实验研究

在断面为7.2 m²、长为658 m的实验巷道内,用cs2092H多通道动态数据采集分析仪,模拟煤矿掘进巷道,对瓦斯、煤尘爆炸过程中的爆炸冲击波能量、传播速度、衰减规律以及爆炸灾害的波及范围进行了实验研究.结果表明,瓦斯、煤尘爆炸压力波衰减慢,爆炸传播距离远,且传播距离随瓦斯数量以及瓦斯、煤尘分布的变化而变化.与瓦斯爆炸相比,煤尘爆炸的剧烈程度强,坑道中煤尘的焦化明显,且可燃物灼烧情况可作为瓦斯煤尘爆炸的爆源点确认判据.     

甲烷与空气预混管内爆炸火焰传播特性试验

借助高速摄影、光电传感器和压力传感器,研究了有机玻璃管道(100 mm × 100 mm×1 500 mm)内预混甲烷与空气气体爆炸火焰传播特性.结果表明:点火后测点处压力信号、光信号起跳基本同步,但在光最强时刻后出现峰值压力,且压力持续时间较长;布有重复障碍片时火焰绕流加速湍流,爆炸压力和火焰速度明显提高;分析高速摄像照片,认为火焰传播过程有成长、加速及消失3个阶段.     

磁场对瓦斯爆炸过程中火焰传播的作用

在实验的基础上研究了磁场对瓦斯爆炸火焰传播速度的影响，研究结果表明：磁场对瓦斯爆炸火焰传播速度影响非常明显，在磁场中瓦斯爆炸火焰传播速度比光滑管道有大幅提高，而且随着磁场强度的增加，影响程度增强。     

通风管网中瓦斯爆炸火焰波传播特性三维数值模拟

针对当前瓦斯爆炸传播规律研究主要集中在无通风状态的单条管路或简单分叉管路,对通风管网中的瓦斯爆炸传播研究极少的现状,采用数值模拟的方法,利用FLUENT软件对三维通风管网模型进行模拟,并利用TECPLOT 360和ORIGIN软件对模拟数据进行处理,用于研究通风管网中瓦斯爆炸火焰波的传播特性。研究结果表明:初期爆炸中火焰波的传播主要发生在瓦斯混合区且传播过程相对较慢;高温、高压发生耦合作用造成管网内左侧直管与底部直管的连接处发生二次爆炸,火焰波的传播速度快且传播路径复杂;通风动力恢复后,火焰波在管网内多因素的复合作用下重新进行传播;底部直管存在的多种结构变化,使得火焰波在其内部的传播过程中速度相对较慢且形态发生多次明显变化。得出相关结论:通风管网内瓦斯爆炸过程中火焰波传播的复杂性源于瓦斯爆炸过程中冲击波、通风动力、火焰波以及管网结构变化产生的扰动源等多因素的耦合作用;通风动力的存在使得管网内瓦斯爆炸传播过程更加复杂,通风动力系统与爆炸冲击波的耦合作用在这个过程中占据主导地位;瓦斯爆炸过程中,通风管网内增加了通风动力系统恢复并占据主导的传播演变过程,该过程中火焰波自身的发展传播特性同样受...