分岔管道内瓦斯爆炸火焰传播规律实验及数值模拟

为了研究煤矿井下瓦斯爆炸火焰在分岔巷道内的传播规律,自制45°分岔管道实验装置开展甲烷体积分数为9.5%的瓦斯爆炸火焰传播实验,用Fluent 16.0软件模拟分岔管道内瓦斯爆炸火焰传播过程。对比分析实验数据与模拟结果,得到分岔管道瓦斯爆炸火焰传播的变化规律。研究结果表明:1)分岔管道内瓦斯爆炸火焰在分岔处产生漩涡,加速管道内爆炸火焰湍流化,火焰冲击反射现象明显;2)分岔支管截面处爆炸火焰温度、传播速度、冲击波超压与离子电流峰值最大;3)瓦斯爆炸火焰传播的模拟结果与实验数据在数值上存在一定差异,但各参量总体变化趋势相同。研究结果为深入认识井下瓦斯爆炸传播机制和在巷道分岔处采取瓦斯爆炸火焰传播抑制措施提供一定参考。

管道内甲烷火焰穿越水雾区的传播特性

利用自行设计的火焰传播实验系统研究了甲烷火焰穿越水雾区的传播现象 ;运用数字摄像、光电测速和温度测量等技术研究了不同水雾条件下的甲烷火焰传播速度、火焰阵面轨迹及火焰结构特性。结果发现 :水雾与甲烷火焰作用后 ,火焰颜色明显变红。水雾量较小时 ,甲烷火焰会被加速 ;水雾量增大到一定值后 ,甲烷火焰会在水雾区某一位置滞留一段时间 ,随后火焰再加速传播或熄灭 (对应更高的水雾量 )。分析认为这种现象的出现与水雾在甲烷火焰区的吸热、蒸发膨胀和化学阻化等物理化学综合效应有关。

高能推进剂燃烧转爆轰的实验和数值研究

为研究高能固体推进剂的安全性能 ,进行了燃烧转爆轰的实验 .同时 ,用两相流模型进行数值模拟 .结果显示 ,数值模拟和实验测得的火焰阵面传播曲线有较好的一致性 .

阻燃剂抑制瓦斯爆燃光学测试实验方案设计

为了准确得到细水雾抑制瓦斯爆燃的流场的波系演化过程,获取细水雾与火焰阵面相互作用时的火焰结构变化的图像,在自行设计的中尺度爆炸管道上,搭建超高速激光纹影系统,从基元反应层面重新认识细水雾抑制瓦斯爆燃的机理;通过对整个实验系统中不同系统响应时间进行分析,提出合理的实验方案,测量了火焰阵面到达观察窗口的时间和细水雾喷射系统的响应时间。结果表明:火焰阵面到达观察窗口的时间为0.1133 s,细水雾喷射系统的响应时间为8.716 ms。

回燃现象与气体爆炸的相似性分析

利用火灾理论分析回燃与轰燃两种特殊现象的产生过程,区分两种现象的差异,明确回燃现象的特性,阐述了气体爆炸的分类、定义及特点,并与回燃现象进行了对比分析,最后,通过燃烧热和气体流动特性两方面研究讨论能够产生回燃现象的最低可燃气体组分高于其气体爆炸极限的原因,同时提出了一些减少回燃现象危害的建议。