碳酸氢钠粉体粒径对铝粉火焰传播特性的影响

为探索碳酸氢钠粒径的变化对铝粉火焰结构变化和火焰传播特性的影响,采用竖直粉尘燃烧管道实验平台,研究惰化剂质量分数为30%的惰化条件下的火焰传播过程,并记录火焰温度。实验结果表明:碳酸氢钠粉体能显著降低火焰强度,钝化火焰前端;且粉体对铝粉火焰温度的抑制作用与其粒径成反比关系;碳酸氢钠粒径对铝粉火焰传播速度的惰化抑制作用在微米级与其粒径成反比关系,其粒径越小,对铝粉火焰最大传播速度的抑制效果越好。

矩形管道中微米级铝粉爆炸实验

在矩形管道粉尘爆炸装置中开展系列实验,系统研究了点火延迟时间、粉尘粒度及粉尘浓度对铝粉尘爆炸过程中最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率的影响。研究结果表明:不同的点火延迟时间对铝粉尘爆炸压力有显著影响,随着点火延迟时间由小变大,最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率呈现先增大后减小的趋势,且不同粒径的铝粉尘最大爆炸压力对应有不同点火延迟时间。随铝粉粒度的减小,最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率会呈现出先增大后减小的变化规律。铝粉最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率随浓度的增加均表现为先变大后减小的趋势,即铝粉浓度在特定数值时会使其爆炸威力最强。

不同粒径镁铝合金粉尘爆炸与抑爆特性研究

为了研究镁铝合金粉爆炸危险特性,利用20L球形爆炸容器进行测试,结果表明:180目(80μm)、120目(125μm)和60目(250μm)3种粒径下的金属粉尘爆炸下限浓度分别为45 g/m^3,55 g/m^3和95 g/m^3。相同浓度下最大爆炸压力随粒径增大的而减小。以碳化硅和石墨为代表的研究中,60目,120目和180目的镁铝合金粉以10%的浓度梯度加入碳化硅浓度分别至50%,70%和80%,石墨浓度至30%,50%和60%时,镁铝合金粉不会发生爆炸。表明碳化硅及石墨等惰性粉尘都能对粉尘爆炸有抑制作用,其中石墨对镁铝合金粉的抑爆作用明显优于碳化硅。

铝粉分散过程中粒径效应的三维数值研究

为了研究不同粒径的铝粉在20 L爆炸测试装置中的分散规律,基于计算模型的非结构网格划分,耦合欧拉和拉格朗日方法,实现了描述可压缩气体演化的时间平均Navier-Stokes方程组和粒子运动的DPM动量平衡方程的求解,获得了不同粒径(25,50和100μm)的铝粉在20 L爆炸仓内分散的三维时空演化规律。研究结果表明:铝粉粒径的差异对爆炸仓点火中心的湍动能和速度的演化过程影响不显著,但对粉尘浓度的变化率和峰值均具有重要影响;随着粒径的增大,峰值浓度越小,但均高于形式浓度0.25 kg/m^3,达到峰值浓度的时间越滞后。

20 L近球形容器中微米级铝粉的爆炸特性

采用20 L近球形粉尘爆炸实验系统,探究微米级铝粉在不同点火延迟时间、粉尘粒径及粉尘浓度下的爆炸特性规律。结果表明:当点火延迟时间在20~120 ms范围内,铝粉最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率先增大后减小,随铝粉粒径增大,最佳点火延迟时间增大;在任一点火延迟时间下,粒径大于8.12μm的铝粉最大爆炸压力随粉尘粒径的减小呈增大的变化趋势;粒径大于8.12μm的铝粉,在80~440 g/m^3粉尘浓度范围内,铝粉最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率先增大后减小,且铝粉粒径越小,对应的最猛烈爆炸粉尘浓度越低。

铝粉-空气混合物爆炸压力影响因素研究

在水平管道式粉尘爆炸装置中,通过大量实验研究了点火延迟时间、铝粉浓度和铝粉粒度对铝粉的最大爆炸压力和压力上升速率的影响。结果表明:对浓度和粒度一定的铝粉,存在—个可爆延迟时间范围,铝粉在该延迟时间范围内点火才能发生爆炸;同时,还存在—个最佳点火延迟时间可以使爆炸压力和压力上升速率同时达到最大值;铝粉的最大爆炸压力和压力上升速率随铝粉浓度的增大先增大后减小,随铝粉粒径的增大而减小。

铝粉及铝镁混合粉的爆炸特性

为了探究铝粉及铝镁混合粉爆炸特性参数的变化规律,采用20 L球型粉尘爆炸测试系统对不同粒径的铝粉爆炸产生的爆炸压力、爆炸压力上升速率和爆炸指数规律进行了研究,并进一步探讨了加入镁粉对铝粉爆炸特性产生的影响。结果表明:铝粉的爆炸压力、爆炸压力上升速率和爆炸指数均随着铝粉浓度的增加呈先增大后减小的趋势;在相同浓度下,小粒径的铝粉爆炸产生的压力、爆炸压力上升速率和爆炸指数明显大于大粒径铝粉,说明小粒径铝粉爆炸产生的破坏力更大。另外,与同粒径的铝粉相比,镁铝混合粉爆炸产生的压力、爆炸压力上升速率和爆炸指数更大,说明镁粉的加入增大了铝粉的火灾爆炸危险性。