不同环境条件下煤气爆炸特性的研究

【摘要】：本文通过实验测出了温度在15°C-80°C、压力在0.1MPa-0.2MPa条件下煤气的爆炸极限和最小点火能,给出了煤气爆炸极限与压力和温度之间的定量关系;测出了氮气作为惰性气体时煤气的临界可燃浓度为7.4%-9.0%。利用煤气/空气混合物,在两端封闭的管道中对环形障碍物加速火焰及其对爆炸超压的影响进行了研究。实验结果表明,由于障碍物引起的扰动,使火焰在传播过程中不断加速,爆炸超压上升,火焰加速是由于火焰前未燃气体被前驱压缩波加热和和障碍物诱导的湍流区对燃烧过程的正反馈造成的。根据火焰传播速度的量级,可以将火焰传播划分为三种状态:缓慢的亚声速湍流火焰传播,高速湍流火焰传播和准爆轰。并运用这一性态对有无障碍物存在的条件下不同浓度的预混气体的火焰传播特性进行了分析。采用迎风型WENO格式和两阶段化学反应模型,对预混气体的爆燃转爆轰和爆轰波的传播特性进行了数值模拟研究,得到了爆轰波在障碍物扰动前后的传播过程和爆轰波的精细胞格结构,计算结果和实验结果吻合得较好。 【作者单位】：北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室
【关键词】：煤气 障碍物 火焰 爆炸极限 最小点火能 爆轰 WENO格式
【基金】：国家自然科学基金的资助(10632080,10572026)
【分类号】：O38
【正文快照】： 一、煤气爆炸极限本文基于温度、压力、惰性气体以及点火能的大小对煤气爆炸特性的影响规律,对煤气在高温、加压条件下的爆炸特性进行了实验研究,测出了温度在15°C-80°C、压力在0.1MPa-0.2MPa条件下煤气的爆炸极限、最小点火能和氮气作为惰性气体时煤气的临界可燃浓度。表1

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