甲烷-空气混合气燃烧过程的高速摄影测量

采用高速摄影方法测试了圆柱形聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）管道内当量浓度甲烷空气混合气燃烧火焰传播过程.建立了准确的数学模型和测试系统,利用Matlab对高速CMOS相机采集到的视频进行图像处理和数据计算,绘制了火焰锋面传播速度的变化曲线,清楚地再现了甲烷空气混合气燃烧过程.通过分析火焰锋面传播速度变化曲线,得到当量浓度甲烷空气混合气火焰锋面加速、减速周期在2.53.5 ms之间.本文的研究结果对矿井瓦斯事故防治和调查研究具有重要的参考价值.

甲烷/空气混合气体爆炸基元反应特征及能量分析

甲烷/空气混合气体爆炸化学反应是由一系列基元的自由基组成的复杂链式反应。基于甲烷燃烧详细机理,研究爆炸过程中主要物质和自由基的生成速率,获得影响甲烷/空气混合气体爆炸的关键基元反应;同时对爆炸过程中基元反应放热量进行分析,研究基元反应放热特性,分析影响爆炸能量释放的主要基元反应。

应用隔板式定容燃烧弹的甲烷-空气混合气射流引燃研究

在定容燃烧弹内添加带孔横隔板实现甲烷-空气混合气的射流引燃,可以达到甲烷-空气混合气快速燃烧的目的。利用纹影法研究了在不同的初始条件下,隔板位置、隔板孔径及隔板孔数等不同横隔板参数,对射流引燃实现甲烷-空气混合气快速燃烧的影响。将有隔板与无隔板条件下,单孔隔板与多孔隔板条件下的实验数据进行对比,结果表明:使用横隔板后较无隔板情况可以提高甲烷-空气混合气的燃烧速率;在文中实验条件下的隔板式定容燃烧弹中,横隔板在中间位置时主燃烧室最易发生燃烧现象;甲烷-空气混合气的燃烧压力峰值随横隔板孔径和孔数的增加呈现先增加后减小的趋势,燃烧压力峰值出现时刻随横隔板孔径和孔数的增加而提前。

甲烷/空气混合气燃爆特性的实验研究

对不同初始压力和温度条件下的甲烷/空气混合气的爆炸极限进行实验研究,利用最大-最小准则来确定爆炸极限。分析了温度和压力对甲烷/空气混合气燃爆特性的影响。采用氮气作为惰性气体,对其防爆抑爆效果进行了实验研究。