瓦斯爆炸过程中火焰厚度的实验室测定及其分析

实验探讨了瓦斯爆炸过程中火焰厚度变化特性及障碍物、膜片位置和压力等的影响．结果表明，障碍物和膜片对瓦斯爆炸过程中火焰厚度具有重要影响．当有障碍物存在时，瓦斯爆炸过程中产生的火焰厚度常常会小于无障碍物存在时所产生的火焰厚度；膜片距离爆炸源较近时，火焰厚度明显增大．火焰厚度越大，在其传播过程中对传播途径上的可燃物的点燃作用越大．研究结果对指导现场防治瓦斯爆炸、减轻瓦斯爆炸灾害具有一定的指导意义．

瓦斯爆炸过程中火焰厚度测定及其温度场数值模拟分析

本文通过实验的方法 ,探讨了瓦斯爆炸过程中火焰厚度变化特性及其影响因素 ,并对瓦斯爆炸过程中的温度场变化进行了数值模拟 .研究结果表明 ,当有障碍物存在时 ,瓦斯爆炸过程中产生的火焰厚度常常会小于无障碍物存在时所产生的火焰厚度 ;膜片所处位置对瓦斯爆炸过程中火焰厚度也有重要影响 ,膜片距离爆炸源较近时 ,火焰厚度明显增大 .瓦斯爆炸后 ,火焰阵面前附近区域与管封闭端附近区域温度变化较为陡峭 ,而火焰阵面后一段区域的温度变化较平缓 ,且火焰阵面附近温度较高 ,在障碍物附近温度很快上升到最大值 ,然后温度开始下降 .研究结果对指导现场防治瓦斯爆炸 。

瓦斯爆炸火焰厚度及其持续时间的实验研究

通过对水平管道内瓦斯爆炸传播火焰的厚度及其持续时间进行了实验研究 ,在该实验条件下所测得的实际火焰厚度较厚 ,比按传统的静态火焰模型计算出的结果大得多。在火焰传播过程中 ,火焰厚度变化的基本规律是 :靠近点火源的封闭端 ,火焰厚度较薄 ,火焰持续时间较短 ;距点火源较远处 ,火焰厚度较厚 ,持续时间较长。该实验结果为进一步的瓦斯爆炸机理研究及瓦斯爆炸阻隔爆装置的研制提供了可靠的实验数据。

瓦斯爆炸火焰厚度的实验研究

本文对水平管道中瓦斯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。该实验结果为进一步的瓦斯爆炸机理的研究。

采用离子电流法测量火焰厚度的研究

在定容燃烧弹上，运用离子电流法，测量了CH4及其掺氢混合气在不同工况下燃烧的离子电流信号，给出了燃烧火焰的前锋面厚度的计算方法，并与已有文献结论进行对比验证，结果表明，对于 CH4/空气混合气预混层流燃烧，利用离子电流法测得的前锋面火焰厚度在空燃比为0.75、0.80、0.85、0.90、1.00和1.10时分别为1.337mm、1.316mm、1.273mm、1.260mm、1.309mm、1.353mm；在空燃比为0.8、掺氢比0-80%,（10%,递增）时测量结果分别为1.456mm、1.371mm、1.216mm、1.111mm、1-062mm、0.951mm、0.857mm、0.871mm 和0.818mm．该结果变化规律均与已有文献结论一致，表明利用离子电流法测量层流火焰厚度以分析火焰稳定性具有较高的可行性，离子电流法不仅能够测量火焰速度，同时还能够在线得出火焰厚度．

开口钢管内甲烷爆炸火焰厚度和压力发展特征

通过搭建长为20m、截面为0.08m×0.08m的非绝热开口钢管,研究了甲烷与空气预混气体发生爆炸后的火焰和压力发展特征。实验结果表明:火焰信号最强的时刻对应于火焰前锋反应区内某时刻,而火焰信号起始上升时刻与火焰前锋预热区起始时刻接近,应选择某点火焰信号起始上升时刻作为该点的火焰到达时间。随着远离点火源距离的增加,火焰厚度呈现先变薄后变厚的变化趋势,最大超压呈现先减小、后增大、再减小的趋势,火焰传播速度则呈先增大后减小的变化过程。非绝热开口钢管的实验条件对爆炸超压和火焰传播速度的影响较大。研究成果可为甲烷爆炸致灾机制及防控的研究提供参考。

火焰厚度对钢筋混凝土柱耐火性能的影响

为正确评估火焰厚度对钢筋混凝土构件耐火性能的影响,以矩形截面四面受火柱为研究对象,以标准火为受火条件,采用数值分析方法研究构件表面和试验炉壁面温度,分析火焰厚度对构件耐火性能的影响。结果表明:炉壁温度略低于构件表面温度,不会向构件辐射传热;火焰厚度越大,构件温度越高,承载力越小,对硅骨料混凝土该现象尤为明显;因标准耐火试验炉炉腔尺寸较小,其试验结果可能过高地估计了构件的抗火能力,建议在耐火设计与评估中考虑实际火焰厚度对结构的影响。

油气爆炸过程火焰燃烧模式的实验估计

首先分析讨论了油气爆炸过程中火焰燃烧模式的估计方法,然后在激波管内进行了低、中、高3次不同初始油气浓度条件下的油气爆炸实验,通过实验数据分别计算出了低、中、高初始油气浓度条件下油气爆炸在初期、中期和后期的丹姆克尔数和湍流雷诺数,最后依靠丹姆克尔数-湍流雷诺数图对低、中、高初始油气浓度条件下油气爆炸初期、中期和后期的火焰燃烧模式进行了定量估计。结果表明:低、中、高初始油气浓度条件下激波管油气爆炸过程初期、中期和后期的火焰燃烧模式均为漩涡内小火焰模式。

瓦斯爆炸火焰锋面参数测试技术实验研究

为了探究煤矿瓦斯爆炸事故中瓦斯爆炸火焰锋面变化特征,在实验室模拟巷道的小型管道内进行瓦斯爆炸火焰传播实验。在管道内某一截面处,利用微细热电偶、离子探针、压力传感器及光电传感器同时测得了火焰锋面温度、离子电流强度、压力、光信号。对距点火端1130mm截面处的四种火焰锋面参数信号比较分析,结果表明:传播火焰锋面的火焰光信号传播快于温度信号、离子电流信号和压力信号;瓦斯浓度为10.17%的传播火焰在测点处火焰锋面最高温度值为1238.8℃,最高超压值为0.231MPa,最高离子电流强度值为258nA;处理热电偶温度信号计算出的火焰锋面厚度为44.8cm,离子电流信号计算出的火焰锋面厚度为68.5cm,两者属于同一数量级。

不同浓度甲烷爆炸火焰传播过程的实验研究

为研究甲烷浓度对瓦斯爆炸后火焰传播的影响,以期降低煤矿事故带来的损失,在水平有机玻璃管道中,选取五种不同浓度的甲烷进行爆炸实验,并采用高速摄影仪记录火焰传播过程,利用MATLAB处理采集到的图像,研究在不同浓度甲烷爆炸传播过程中,火焰传播速度、传播位移以及火焰厚度随传播时间的变化规律。研究结果表明:甲烷浓度对火焰传播速度、传播位移及火焰厚度的影响显著。甲烷浓度越接近化学当量浓度,火焰传播速度越快,传播位移越大,火焰越厚。随着时间的增加与传播距离的增大,火焰传播速度先增大后减小,火焰厚度先变厚再变薄。

异辛烷预混层流火焰结构的数值研究

为解决化石燃料燃烧带来的问题,需要对燃料的基础燃烧特性进行深入研究。为此通过数值计算研究了初始压强50~101k Pa,初始温度298~353K,当量比0.6~1.5异辛烷的预混层流火焰结构特性,分析了初始压强、初始温度、当量比对火焰厚度、反应区厚度、厚度比的影响。数值计算结果表明：火焰厚度、反应区厚度、厚度比会随着初始压强和初始温度的升高而减小,随当量比的增加先减小后增大;火焰厚度、反应区厚度、厚度比分别在当量比1.1,0.9,1.3时获得最小值;层流燃烧速度与H＋OH的最大浓度有密切关系,都随初始温度的增加而增加,随初始压强的增加而减小。通过敏感性分析,发现H主要通过R3,R24,R97,R162,R163,R179生成,通过R1,R12,R14消耗;OH主要通过R1与R14生成,通过R3,R12,R16,R29,R95,R97消耗。

瓦斯爆炸过程中爆炸波的结构变化规律

在实验的基础上,研究了管内瓦斯爆炸过程中爆炸波结构变化规律。研究结果表明,管内瓦斯爆炸过程中所产生的爆炸波有两个峰值,第一峰值为爆炸波压力,第二峰值压力为火焰到达后加热气体升压所致。形成激波后,爆炸波两峰值往下游传播越来越靠近,测试结果与爆炸传播理论是相互验证的。

太根发射药气相总包化学反应模型及数值分析

为了研究太根发射药气相燃烧过程中的物理化学过程,本文建立了气相化学反应的总包燃烧模型。通过与相关实验和文献结果比较,验证了所建模型及计算方法的准确性,并研究了不同太根含量、燃烧压力下气相火焰温度及各种组分质量分数分布特性。计算结果表明:当硝化棉质量分数固定为0.60,太根质量分数由0增加到0.40,火焰燃烧最终温度Tf由2965 K降低到2654 K,火焰厚度由2.04 mm增加到3.63 mm;在最终火焰区,CO质量分数由0.25升高到0.35,H2的质量分数由0.0047下降到0.0033,可燃气体整体质量分数含量增加。环境燃烧压力p由1.01 MPa增加到10.1 MPa,火焰最终温度几乎不变,火焰厚度由3.01 mm减小到0.88 mm。分析认为:随着太根含量的增加,火药燃烧温度降低,可燃气体质量分数增大;燃烧压力增加火药燃烧厚度明显减小,火焰最终温度基本不变。

粉尘云最小点火能的深入探讨

一、引言粉尘云最小点火能是粉尘爆炸的重要参数之一。正确地确定粉尘云最小点火能的大小,是科学地反映粉尘爆炸敏感度的必不可少的步骤。它可以判断粉尘云取小点火能的大小,是科学地反映粉尘爆炸敏感度的必不可少的步骤。它可以判断粉尘加工设备和工作场所等的危险情况。在一定条件下,它可以确定防护措施的规模和费用,直接关系到生产安全与经济效益。迄今对粉尘云最小点火能的研究主要成果表现在两个方面。

瓦斯爆炸传播规律的研究

本文建立一个圆形开口直管道,探究瓦斯填充长度为8.5m、10.5m、12.5m时发生爆炸后对爆炸冲击波和火焰的影响。结果显示,瓦斯填充长度为8.5m和10.5m时,爆炸冲击波超压峰值逐渐减小,当瓦斯填充长度达到12.5m时,超压峰值变化表现出不同的传播规律,随着传播的进行超压峰值先减小后增大之后又减小。不同的瓦斯填充长度,发生爆炸后火焰传播速度的整体变化大体相同,都表现出先增大后减小的变化规律,火焰厚度呈现出先减小后增大的规律。

密闭容器内粉尘爆炸特性研究

本文对密闭容器中粉尘爆炸压力随时间变化规律进行分析,确定其影响因素,并根据实测压力波形推算爆燃波传描速度及火焰厚度。

正丁烷/空气射流火焰热释放率与火焰面厚度的平面激光诱导荧光测试

基于平面激光诱导荧光(PLIF)技术,在常温常压下对富燃料正丁烷/空气同轴射流预混火焰结构及热释放率(HRR)特性进行了实验研究。通过火焰轴截面的OH-PLIF与CH_(2)O-PLIF二维测量以及[OH]×[CH_(2)O]归一化乘积获得热释放率分布特性,计算得到火焰面厚度值,并与火焰自发光CH*自由基表征的热释放率分布与火焰厚度值进行比较。结果表明:火焰中热释放率区域位于CH_(2)O与OH自由基峰值之间,基于PLIF测量得到的热释放率区间比CH*自发光区域稍小;燃料当量比对热释放率峰值位置和分布区域有较大的影响,但低雷诺数下预混气初始流速对热释放率分布的影响较小;根据OH自由基与CH_(2)O峰值位置间距得到的火焰面厚度值明显大于利用CH*自发光和[OH]×[CH_(2)O]得到热释放率的半峰全宽。

基于裸装热电偶的开放油池火焰测温误差修正方法

为了准确地测量开放环境中油池火烧实验的火焰温度,本文建立了开放池火中裸装热电偶的火焰测温修正模型,并对测温误差的主控机制进行识别。以煤油燃料为例,分析了不同火焰包覆厚度的火焰辐射特性,探究了典型火焰温度下火焰包覆厚度、热电偶辐射率和环境温度对测温误差的影响规律。结果表明:火焰辐射率随着火焰包覆厚度的减小而呈现指数级减小的变化趋势;作为模型的主控参数,火焰包覆厚度的减小导致测温误差急剧增加,最大可达258.6 K。在此基础上提出了煤油火烧实验中需要对测温误差进行修正的热电偶火焰包覆厚度界限值;较高的热电偶辐射率会导致更大的测温误差,而开放环境温度的波动对测温误差的影响几乎可以忽略。

氢气对薄反应区湍流火焰详细火焰结构影响研究

氢是一种非常有前景的清洁可再生能源载体.掺氢燃料预混稀燃是当前开发清洁高效的低排放燃气轮机最重要的能源转化方式之一。本文基于预混CH_(4)/H_(2)/air本生灯火焰,对氢气掺混影响下的湍流火焰详细火焰结构进行了测量和表征。实验采用CH_(2)O和OH基平面激光诱导荧光(PLIF,Planar Laser Induced Fluorescence)同步测量技术,获得了火焰预热区、反应区以及已燃区的详细火焰结构信息。本文对反应区和预热区火焰厚度进行了提取和统计。研究表明,氢气对火焰反应区、预热区均有明显作用。结果表明,掺氢小幅度增厚反应区厚度,但能够比较明显地降低预热区厚度。