受限空间内瓦斯爆炸障碍物附近流场结构演化实验研究

为研究受限空间内瓦斯爆炸障碍物附近流场结构演化,通过实验室中尺度激波管道设置压力和火焰传感器以及激光纹影系统,在玻璃视窗处设置阻塞率为21.56％的障碍物,改变障碍物数量,对比不同工况下火焰传播、压力变化、激波运动、流场变化,分析障碍物对受限空间内瓦斯爆炸流场演化影响.实验研究发现:障碍物对于瓦斯爆炸激励效应不可忽视,...     

瓦斯爆炸火焰厚度的实验研究

本文对水平管道中瓦爆炸传播火焰的厚度进行了实验研究,对不同浓度的瓦斯／空气爆炸火焰的厚度及传播速度进行了实际的测量,得到了火焰厚度变化的基本规律。在本实验条件下所测得的实际火焰厚度较厚, 而且变化范围较大,其厚度比按传统的静态火焰模型计算出的结果大得多。该实验结果为泊瓦斯爆炸机理的研究、瓦斯爆炸模型的建立以及数值模拟提供了可靠的实验数据。     

磁场对瓦斯爆炸过程中火焰传播影响的实验研究

在实验研究的基础上,分析了磁场对瓦斯爆炸过程中火焰传播规律的重要影响.研究结果表明,磁场对瓦斯爆炸过程的影响很大,相比光滑管道,加磁场后火焰传播速度大幅度提高,而且随磁场强度的增加影响加剧;对于管道终端开口和闭口系统的瓦斯爆炸过程,磁场对两种系统的影响规律是一致的,影响程度比较接近,基于磁场强度对瓦斯爆炸影响的实验理论,从理论上分析了磁场强度对瓦斯爆炸传播速度的影响,并对实验现象作出了合理的解释.     

煤矿瓦斯煤尘爆炸的动力学特性研究进展

随着煤炭科技的不断发展,瓦斯煤尘爆炸灾害已成为制约煤炭高效智能化开采的重要因素,严重威胁煤矿的安全生产过程。为了明确瓦斯煤尘爆炸的最新研究进展,为煤矿智能化发展提供有力的安全保障,通过文献研究,从3个方面综合论述了近些年国内外对瓦斯煤尘爆炸的动力学特性研究现状及发展趋势。一是瓦斯煤尘爆炸火焰生成机理研究。二是瓦斯煤尘爆炸火焰演化规律研究。三是瓦斯煤尘爆炸传播关键表征技术。后续研究过程中,应继续深入开展瓦斯爆炸对沉积煤尘诱导机制的研究工作,分析瓦斯爆炸冲击波的扬尘机理以及压力波和火焰作用下的煤尘粒子运动并参与反应的过程,探明不同瓦斯爆炸强度条件下的扬尘区域及煤尘参与爆炸的范围,并建立高精度瓦斯煤尘爆炸反演模型,实现瓦斯煤尘爆炸灾害的有效控制。     

基于高速摄像的半开口管道内瓦斯预混火焰传播特征的分析

采用高速摄像研究了长1．5m、截面0．1m ×0．1m半开口有机玻璃方管内3种典型浓度下瓦斯预混火焰传播特征。结果表明：典型的瓦斯火焰运动过程分为火焰成长期、火焰加速期和火焰消失期3个阶段;甲烷体积分数略高于最佳值时,管内瓦斯火焰传播速度较大;3种典型浓度下光滑管道内瓦斯火焰传播阵面-点火时间满足GaussAmp曲线,其拟合度较高、相关性好;由火焰阵面-时间拟合曲线微分得出的火焰传播速度-时间曲线,更能反映实际瞬时火焰传播速度情况。火焰运动图像分析及瞬时火焰传播速度计算方法,对管内气体火焰或矿井瓦斯火焰特征研究具有一定的借鉴作用。     

泡沫铁镍金属抑制瓦斯爆炸冲击波的实验研究

为探求新型有效阻隔瓦斯爆炸装置,研究适合煤矿使用的抑爆材料,利用自行设计加工的断面为30cm×30cm方形爆炸实验管道,对不同参数的多孔泡沫铁镍金属材料的衰减超压效果分别进行了实验研究。实验结果表明,多孔泡沫铁镍金属具有一定的吸波能力,抗冲击性能较强,衰减管道内瓦斯爆炸冲击波效果良好,衰减率在12.9%～73.8%之间;孔径、相对密度及厚度是影响其衰减性能的重要因素,适当降低孔径、增加相对密度与厚度有利于提高多孔泡沫铁镍金属材料的衰减冲击波性能,而其中铁镍基体材料成分比例对其衰压效果影响不大。     

瓦斯爆炸过程中电导性与火焰之间关系的实验研究

文章利用电极探针和高速摄影对水平管道内瓦斯爆炸过程中的电导性与火焰之间的关系进行了实验研究,结果表明,瓦斯爆炸火焰是沿管道的底部向前传播的,在管道的同一横断面内,爆炸中间产物的成分在上下不同部位的分布是不均匀的,其电导性的大小也是不一样的。最佳当量比爆炸气体中,管道中,上部的电导性是基本相同的,并高于底部的电导性,贫燃料与富燃料爆炸气体中,由管道底部向上,其电导性是逐渐增大的。     

瓦斯爆炸在封闭管道内冲击振荡特征的数值模拟

摘要：为了研究爆炸波在封闭型系统的冲击和振荡特征及其特征参数变化规律,采用数值模拟的方法研究了封闭型管道内瓦斯爆炸的传播特征。研究结果表明：闭口型系统内的瓦斯爆炸呈明显的振荡特征,对于爆燃波,反射波有2道,即前驱冲击波的振荡和压缩波的振荡。由于冲击波的振荡叠加,使其最大爆炸超压和瞬态流速峰值与开口型系统相比较高,而且在反射波及稀疏波的影响下,爆炸波超压分为三个区。爆炸温度和动压同样呈明显的振荡特征,使得爆炸高温环境维持较长时间,爆炸动压在爆炸传播方向的动压与其他方向相比明显较大。研究结果解释了受限空间内爆炸破坏比开放型系统强烈的原因,为今后受限空间内爆炸的预防与控制提供了基础理论参考。     

密闭直管内瓦斯爆炸温度和压力的实验研究

瓦斯爆炸是一个瞬间过程。为了分析瓦斯爆炸过程中的爆炸压力以及温度的变化规律,利用封闭的直管瓦斯爆炸实验系统,分别进行了瓦斯体积分数为6.5%~10.0%时的爆炸实验。研究表明:瓦斯的体积分数为9.5%时,管内爆炸温度最高,达到了1 292.27 K;管内达到最高爆炸温度所需要的时间最短,为351 ms;管内爆炸压力最大,达到了0.766 MPa;管内达到最大爆炸压力所需时间最短,用时208 ms。点火源附近的温度都是最高的,管道尾端的温度是最低的。     

煤矿瓦斯爆炸事故防治对策的研究

瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害之一。瓦斯爆炸事故起数和死亡人数较高,已经成为我国煤矿安全的"第一杀手"。本文探讨了瓦斯爆炸的危害及爆炸条件、主要影响因素,在分析事故主要原因的基础上,提出了煤矿瓦斯爆炸事故防治对策方法和措施。     

初始湍流对粉尘爆炸影响的实验研究

采用大型实验装置对管道相连的粉尘操作设备中粉尘爆炸的火焰和压力传播过程及其影响因素进行实验研究。实验装置由两个通过管道连接的不同体积容器构成,爆炸从一个容器中通过管道传播到另一个容器中。在不同的初始湍流度条件下进行粉尘爆炸实验,测试不同位置的火焰和压力信号。结果表明:随着初始湍流度的增大,爆炸的猛烈程度增强,火焰和冲击波的传播速度加快,初始湍流作为影响粉尘爆炸发展过程的重要因素之一,在进行粉尘爆炸的安全防护和设计时必须考虑其作用。     

角联管网瓦斯爆炸冲击波与火焰波的传播特性

为了得出实际管网中瓦斯爆炸冲击波、火焰波的普适性传播特性,搭建了角联管网实验系统。通过平均升压速率和爆炸威力指数表征冲击波传播特性;通过火焰传播速率表征火焰波传播特性。结果表明:冲击波在角联管网中传播时出现了多次衰减与叠加,冲击波的正向传播和冲击波在管网所有互连管道中的反向传播叠加在一起,导致冲击波的传播呈现复杂无序状态。冲击波传播在不同的管道结构时,经过45°分岔管道时爆炸威力最大;在斜角联支管中,压力损失最大,超压爆炸威力下降幅度最大,火焰波传播速率最快;底部直管中的火焰波传播速率最慢。可为瓦斯爆炸灾害发生后应急救援方案的制定提供理论参考。     

巷道瓦斯爆炸的计算机模拟研究

基于AutoReaGaS软件中所给出的均相湍流时均方程组和κ-ε湍流模型等,用计算机对瓦斯爆炸过程进行数值模拟,揭示了煤巷内瓦斯爆燃、爆轰的发生、发展和演化过程、火焰加速机理和燃烧加速过程中流场各参数的变化规律等。     

综合管廊内燃气爆炸荷载特性实验研究和数值模拟

我国综合管廊内燃气安全问题亟待研究和解决.为了研究管廊内燃气爆炸荷载特性,在0.11 m×0.11 m×6 m的小尺寸管道内进行甲烷-空气混合气体封闭爆炸实验,研究了在不同点火能量(电极点火-2 J;化学点火-5 J)下,甲烷浓度为7.5％ ～13.5％的爆炸波的传播规律.结果表明:燃气爆炸超压峰值随浓度的增大先增加后...     

惰性介质对甲烷/空气预混气体爆炸极限的影响?

以化学平衡和吉布斯自由能为基础,采用Chem Kin数值模拟软件并选取临界温度1 450 K作为混合气体是否可燃的判别标准,研究了氮气、二氧化碳惰性介质对混合气体爆炸极限的影响。并在7 L爆炸容器内,对瓦斯和空气的混合气体的爆炸极限进行实测,得到了甲烷与二氧化碳(或氮气)按不同比例混合时在空气中的爆炸极限。结果表明:当甲烷与二氧化碳体积比为0.294时,爆炸上下限重合,当体积比小于0.294时,任何配比下均不被点燃。同时得出二氧化碳的抑爆能力强于氮气。     

泄压与隔爆联用的粉尘爆炸压力特性

作为目前市场上运用最广泛的隔爆产品,隔爆翻板阀一般与泄压板联用,以防止粉尘爆炸传播。为了探究粉尘爆炸时泄压与隔爆联用对容器内压力及隔爆效果的影响,进行了工业规模的粉尘爆炸实验。实验结果表明:由于隔爆翻板阀的影响,容器内部出现了二次峰值压力;随着隔爆翻板阀安装距离的增加,容器内两个峰值压力的时间间隔从28.2 ms增加到62.3 ms,且到达隔爆翻板阀前的峰值压力从0.067 MPa上升至0.101 MPa;泄压面积的增大会导致容器内部和隔爆翻板阀前端峰值压力降低,并可能导致隔爆失败。