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瓦斯体积分数梯度分布及柔性置障耦合作用下爆炸灾变范围研究
被引量:
5
1
作者
徐景德
田思雨
+3 位作者
叶年年
冯若尘
秦汉圣
张延炜
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期1053-1062,共10页
为探究柔性置障与瓦斯体积分数分布状态对瓦斯爆炸传播特性的影响,以瓦斯爆炸事故灾变范围变化为主要研究内容,从冲击波、高温火焰等主要因素展开分析。在试验的基础上采取数值模拟方法,研究了不同体积分数分布和置障耦合作用下瓦斯爆...
为探究柔性置障与瓦斯体积分数分布状态对瓦斯爆炸传播特性的影响,以瓦斯爆炸事故灾变范围变化为主要研究内容,从冲击波、高温火焰等主要因素展开分析。在试验的基础上采取数值模拟方法,研究了不同体积分数分布和置障耦合作用下瓦斯爆炸传播过程中压力、火焰、温度的变化特征。物理模型是截面为0.20 m×0.20 m的水平矩形管道并加入薄膜隔段,设计9.5%-0 CH4、9.5%-3.5% CH4、9.5%-6.5% CH4、9.5%-9.5% CH44 种工况。结果表明隔膜障碍物使甲烷气体从高浓度到低浓度的条件下爆炸压力骤升,最大爆炸超压在隔膜后达到1.074 MPa,部分区域温度高达3 000 K。体积分数梯度差诱导瓦斯充分燃烧,反应速率升高,强化了柔性障碍物形成的激励作用,且有助于爆炸压力与火焰速度的提高使瓦斯爆炸的受灾范围进一步扩大。甲烷体积分数在6.5%以下工况时在距爆源65 m附近的压力可达0.175 MPa,9.5%的工况时在距爆源100 m处的压力仍保持在0.3 MPa,超高压力和温度需要长距离才能下降至常压常温,促使灾变范围增大。研究揭示了在体积分数梯度分布条件下,瓦斯爆炸事故中柔性障碍物的激励效应导致灾变范围扩大的物理机制,对事故调查中确定爆炸冲击波的波及范围和事故应急救援重点区域、提高救灾方案可靠性具有理论和实际意义。
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关键词
安全工程
瓦斯爆炸
柔性置障
体积分数分布
FLACS模拟
灾变范围
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职称材料
题名
瓦斯体积分数梯度分布及柔性置障耦合作用下爆炸灾变范围研究
被引量:
5
1
作者
徐景德
田思雨
叶年年
冯若尘
秦汉圣
张延炜
机构
华北科技学院安全工程学院
华北科技学院工业爆炸灾害防治技术科技研发平台
出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期1053-1062,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(51874134,51374108)
国家重点研发计划“十三五”科技部专项(2016YFC0801502)
中央高校基本科研业务费项目(3142018017,3142019033,3142017066)。
文摘
为探究柔性置障与瓦斯体积分数分布状态对瓦斯爆炸传播特性的影响,以瓦斯爆炸事故灾变范围变化为主要研究内容,从冲击波、高温火焰等主要因素展开分析。在试验的基础上采取数值模拟方法,研究了不同体积分数分布和置障耦合作用下瓦斯爆炸传播过程中压力、火焰、温度的变化特征。物理模型是截面为0.20 m×0.20 m的水平矩形管道并加入薄膜隔段,设计9.5%-0 CH4、9.5%-3.5% CH4、9.5%-6.5% CH4、9.5%-9.5% CH44 种工况。结果表明隔膜障碍物使甲烷气体从高浓度到低浓度的条件下爆炸压力骤升,最大爆炸超压在隔膜后达到1.074 MPa,部分区域温度高达3 000 K。体积分数梯度差诱导瓦斯充分燃烧,反应速率升高,强化了柔性障碍物形成的激励作用,且有助于爆炸压力与火焰速度的提高使瓦斯爆炸的受灾范围进一步扩大。甲烷体积分数在6.5%以下工况时在距爆源65 m附近的压力可达0.175 MPa,9.5%的工况时在距爆源100 m处的压力仍保持在0.3 MPa,超高压力和温度需要长距离才能下降至常压常温,促使灾变范围增大。研究揭示了在体积分数梯度分布条件下,瓦斯爆炸事故中柔性障碍物的激励效应导致灾变范围扩大的物理机制,对事故调查中确定爆炸冲击波的波及范围和事故应急救援重点区域、提高救灾方案可靠性具有理论和实际意义。
关键词
安全工程
瓦斯爆炸
柔性置障
体积分数分布
FLACS模拟
灾变范围
Keywords
safety engineering
gas explosion
flexible obstacles
volume fraction gradient distribution
FLACS simulation
catastrophic range
分类号
X932 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
作者
出处
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1
瓦斯体积分数梯度分布及柔性置障耦合作用下爆炸灾变范围研究
徐景德
田思雨
叶年年
冯若尘
秦汉圣
张延炜
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
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职称材料
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