热爆炸理论在粉尘爆炸机理研究中的应用

笔者对粉尘爆炸的几种机理进行了简要分析 ,认为粉尘爆炸是由热爆炸引起的。在对粉尘燃烧过程作了较为合理的假设后 ,将热爆炸理论中均温系统的热爆炸判据 ,应用于粉尘爆炸中 ,得出了爆炸下限与粉尘粒径呈线性关系的结论 ,且与实验符合 ,并推导出粉尘的热爆炸判据。结果表明 :用热爆炸理论来解释粉尘爆炸机理是可行的。

基于热爆炸理论的煤燃点确定及动力学分析

为准确判断煤燃点,提高煤自燃灾害防治能力,依据热爆炸理论,结合煤自燃过程放热曲线,将煤自燃升温过程中微分热流曲线上第1处极小值点作为煤的燃点,计算煤着火前后放热过程动力学参数变化。结果表明:随升温速率增加,煤自燃反应放热过程逐渐向高温区域移动,煤燃点逐渐增大,反应的活化能逐渐减小;同一升温速率下燃点之后煤的活化能增大;燃点之前的煤氧反应级数为1.5,燃点后降低为1;燃点后的煤氧燃烧更加充分,煤自燃更加难以控制。

热爆炸理论在硝酸铵水溶液热安全性研究中的应用

本文概述了均温系统热爆炸非稳定理论,将其应用于含不同量杂质的硝酸铵水溶液体系中,并将临界爆炸温度和爆炸延滞期的试验值与计算值进行比较,结果表明应用热爆炸理论预先估算硝酸铵水溶液体系中达到任意升温的时间和预先计算达到预先选择的对应于爆炸的升温所需要的时间是可行的。

谢苗诺夫热爆炸开创性论文的知识扩散研究

为了解谢苗诺夫热爆炸开创性研究论文在科学领域的知识扩散情况,从Web of Science数据库中采集了317篇引用谢苗诺夫(1928)的论文,并分别对该论文的时间和空间扩散、作者层面的扩散、主题层面的扩散及与关联文献的协同扩散进行了分析。结果表明,在过去90多年中,谢苗诺夫的热爆炸开创性论文受到了持续的引用扩散,并扩散到了美国、以色列、英国、中国及德国等37个国家或地区和以色列内盖夫本-古里安大学、英国利兹大学、中国台湾云林科技大学、俄罗斯科学院及北京理工大学等187个研究机构。该论文的主要引用者包含Gol'dshtein Vladimir、Gray P、Boddington T、Goldfarb I及Zinoviev A等一批热爆炸研究学者。谢苗诺夫(1928)扩散到论文的主题与热爆炸关系密切,包含积分流形、燃烧、差示扫描量热法、失控反应及自热等热爆炸研究主题及研究方法。其中,近期主要扩散到的主题有热失控、锂电池及差示扫描量热法等。谢苗诺夫(1928)与关联文献的协同扩散展示了知识扩散的知识基础及其各个时期的演化情况,揭示了热爆炸从早期理论探索到近期实践研究的历程。

热爆炸转变现象及转变点的计算

本文从定态临界性及转变性的一般定义出发,给出了临界条件及转交条件;结合非线性数值积分的特殊方法及牛顿迭代法,构造了一种新的求解普适热传递条件下热爆炸系统(Thomas系统)转变点的方法;给出了平板、圆柱和球形热爆炸系统转变值的计算结果。本文的计算方法在Biot教Bi→0时(接近于Semenov系统),仍能给出精确的结果,弥补了其它方法的缺陷。

疏散物质的热爆炸:集装件中离散的可反应小组件的临界性

本文对内部灌封着多个反应中心的惰性集装件中爆炸性物质安全储存的标准进行了理论研究。文中不仅对集装件温度是均一的简单情况进行了讨论,而且对反应区内温度具有空间分布的情况也进行了考虑。此外还给出了某些发射药装箱系统的实例计算。

温度具有空间分布的系统的热爆炸和起爆延滞期——Ⅱ.反应物消耗的影响

本文在文献[1]的基础上,研究反应物消耗对临界性和起爆延滞期的影响。结果表明,此时需要对弗朗克-卡敏斯基参数δ的临界值进行修正,其数值为φ(g_w/B)^(2/3),系数φ和反应物形状等因素有关。文中给出了φ的数值,并进行了讨论。对于起爆延滞期,也进行了类似的修正和讨论。

温度具有空间分布的系统的热爆炸和起爆延滞期——Ⅰ.忽略反应物消耗

本文研究了温度具有空间分布的放热反应系统在边缘超临界状态时温度和时间的关系(忽略反应物消耗),扩大了早期对于均一温度系统(β=0)的结果,得到了非均一温度系统(0<β≤∞)的定量的数学公式t/t_(ad)=M/(δ/δ_0-1)^(1/3)。文中提供了比例常数M的值,讨论了M随几何形状和Biot数(β)的变化。本文研究的形状是无限大二平行板、无限长圆柱、球,讨论的反应遵循阿伦尼乌斯速度定律,但是,所得到的解适用于任何形状及任意速度定律。本文的结果与准确的数值解进行了比较,不仅在接近临界点时十分相符,甚至在高至δ≈2δ_(cr)时仍很近似。

硝酸铵生产过程爆炸危险性评估

根据Semenov模型和Frank -Kamenetskii模型对热爆炸理论进行了阐述 ,将含有杂质的某硝酸铵溶液体系爆炸临界温度的计算值和实验值进行了比较 ,并对 2起爆炸事故进行了评估。结果表明 ,用此方法评估硝酸铵溶液热爆炸发生的临界值是合理的。

弹药长期贮存后发射药剩余能量的计算

对弹药在长期贮存过程中其发射药剩余能量的变化情况进行了研究。首先建立了箱装弹药中发射药放热规律的数学模型，然后利用数值模拟的方法计算了其在贮存过程中的剩余能量，最后对计算结果进行了分析与讨论。

青年力学家冯长根

冯长根于1953年2月出生,浙江绍兴人。1978年毕业于北京理工大学(原北京工业学院)火工与烟火技术专业,同年考取该校研究生以及出国研究生,次年赴英国。1980年进入英国利兹大学物理化学系攻读博士学位,1983年12月获博士学位,同年回国。现任北京理工大学力学工程系教授,火工与烟火技术专业、安全工程专业教研室副主任,校学术委员会副主任,爆炸灾害预防与控制国家重点实验室主任。

青年科学家冯长根教授

即将步入不惑之年的冯长根,现为北京理工大学力学工程系教授、我国最年轻的博士生导师之一.在中国,他这样的年龄当归属青年之列.这位青年科学家1979年留学英国,1983年毕业获利兹大学物理化学哲学博士学位后,随即回国工作,并取得了令国内外同行专家学者瞩目的成绩:先后完成了《热爆炸理论》、《热点火理论》、《抽样检验》(与人合作,待出版)三部著作,编写了多种教材,