湿度对管道内氢气-空气混合物爆炸特性影响的仿真研究

为了研究湿度对氢气-空气混合物爆炸特性的影响,应用FLACS软件建立一个左开右闭型氢气-空气混合物输送管道模型。通过改变管道内湿度摩尔体积分数D和混合物当量比Ф,仿真研究了氢气-空气混合物爆炸参数的变化。结果表明,当Ф=1.0时,D分别为10%、20%、30%、40%情境下,随着D的增加,最大爆炸压力最高下降了60%,火焰传播过程呈现出明显的衰减趋势,最大绝热火焰温度受湿度影响较小,取决于与点火源的距离;当Ф=0.5、0.8、1.0、1.2、1.5时,D的增加降低了爆炸强度,且在Ф=1.0时,湿度对爆炸超压和最大升压速率的抑制效果最为显著。此研究结果为预防氢气管道运输过程中的爆炸事故提供了理论参考。

氢气-空气混合物中瞬态爆轰过程的二维数值模拟

对高温火团引发的氢气 空气混合气的瞬态爆轰过程进行了二维数值模拟,考虑了H2 O2 N2的详细化学反应动力学机理,该机理包含了19个基元反应和9种组分。采用分裂格式处理带化学反应的Euler方程,其中使用全耦合的TVD格式求解流场,使用基于Gear算法的微分方程解法器求解化学反应过程。计算结果表明:在H2∶O2∶N2=0 4∶0 4∶0.2(摩尔比)的混合气中,高温气团初始温度为T/T0=5.3时可诱导爆轰,爆轰波以2300m/s的速度传播,同时爆轰波阵面在管壁会形成反射波。还对计算的爆轰波后组分的浓度和温度进行了讨论,为理解爆轰波后结构提供信息。

CH_4/空气混合物中含N、S组分对生成污染物的影响

本文采用详细的ＣＨ４／空气反应机理，在良搅拌反应器的条件下，计算了初始含ＮＨ３、ＨＣＮ和Ｈ２Ｓ对污染物ＮＯ和ＳＯｘ（ＳＯ、ＳＯ２）生成规律的影响．结果表明，初始含Ｎ、Ｓ的组分可使ＮＯ和ＳＯｘ的排放量明显增加．同时还利用敏感性分析对污染物形成的重要反应进行讨论．

温度、压力对甲烷-空气混合物爆炸极限耦合影响的实验研究

为了研究不同初始条件对甲烷-空气混合物爆炸极限的影响,利用容积为20L的爆炸罐,在不同初始温度(25~200℃)和初始压力(0.1~1.0 MPa)条件下测定了甲烷-空气混合物的爆炸极限。实验结果表明,随着初始温度和初始压力的升高,爆炸上限升高,爆炸下限降低,爆炸极限范围扩大。在实验温度和压力范围内,常压/常温条件下,爆炸上限和下限与初始温度/初始压力呈线性相关。爆炸上限与初始温度的相关性受初始压力的影响,其与初始压力的相关性也与初始温度有关。然而,初始压力/初始温度对爆炸下限的影响与初始温度/初始压力的相关性并不显著。初始温度和初始压力对爆炸极限的耦合影响比单一因素对其的影响大,且相较而言,其对爆炸上限的影响更为显著。本文中绘制了影响曲面来描述初始温度和初始压力如何影响甲烷-空气混合物的爆炸极限。

碳氢燃料空气混合物爆轰性能的研究

:用一维模型对含有四种特征官能团的碳氢燃料甲烷、乙烯、乙炔和环氧丙烷的爆轰参数进行了计算 ,并分析了官能团对碳氢燃料与空气混合物爆轰特性的影响 ,得出 FAE燃料中利用烃类燃料代替环氧烷烃类可以相应地提高爆压和爆温 ,增加 FAE(Fuel- Air-Explosive)

丁烷与空气混合物的爆炸性能测定

在不同条件下，对丁烷与空气混合物进行爆炸实验，由微机数采测试系统测定其爆炸参数（爆轰波压力、爆轰波传播速度等）、爆轰极限以及当其形成爆轰时所需的临界起爆能。通过实验测定。

氢气对正丁烷/空气混合物催化着火的热作用和化学作用

通过对正丁烷/氢气/空气混合物在Pt催化表面的详细反应机理分析,研究了氢气添加对正丁烷/空气混合物催化着火过程的影响.研究发现,在正丁烷/空气混合中添加氢气有助于正丁烷在更低的温度下实现催化着火,而且不同的氢气添加量对混合物的着火温度和着火过程呈现不同的影响:当氢气添加量较小时,氢气的作用主要呈现为热影响;而当氢气添加量较大时,氢气的作用主要呈现为化学影响.这些结果与实验结果是一致的.本文进一步确定了发挥不同作用的氢气添加量的范围,并分别对热作用和化学作用情况下的着火启动反应进行了动力学分析.

硝酸异丙酯与空气混合物的爆轰性能研究

采用立式激波管对硝酸异丙酯 (IPN)与空气混合物的爆轰极限、起爆能、爆压和爆速进行了测定 ,同时从理论上对该燃料的爆轰参数作了计算 ,计算结果与实验值吻合较好。实验结果证明了 IPN的临界起爆能与燃料当量比成“U”形曲线关系 ;

燃料空气混合物爆炸威力评估模型研究

针对工业爆炸灾害的气云爆炸和军事上的云爆武器,人们关注其爆炸威力及所产生的毁伤效应.影响爆炸威力的因素很多,关系十分复杂,且存在大量的定性因素和不确定因素,而现有的爆炸威力评估方法各有其特定的适用条件.本文基于人工神经网络理论及方法,在合理选取影响爆炸威力主要因素的基础上,构建了燃料空气混合物爆炸威力评估模型.模型检验及应用结果表明,该方法可行,可以为工业和民用行业安全防护或云爆武器配方设计提供有益参考.

一种缩短碳氢燃料 -空气混合物点火延迟的方法(英文)

采用激波风洞 激波管组合设备对预混的碳氢燃料———空气混合物的点火与超声速燃烧进行了研究。为缩短碳氢燃料 -空气混合物的点火延迟时间 ,通过激波风洞喷管入口与接触面之间的激波反射对经过雾化与气化的碳氢燃料 (汽油 )进行预热 ;此外 ,由燃烧驱动激波管产生的高温燃气作为引导火焰点燃激波风洞产生的预混与预热的超声速碳氢燃料———空气混合物。采用纹影系统对超声速可燃气流中的火焰传播进行流场显示。实验结果表明 ,上述方法可将碳氢燃料———空气混合物的点火延迟时间缩短至小于 0 .2ms。

对煤粉空气混合物中火焰传播及其机理研究的综述

煤粉空气混合物中的火焰传播对煤粉着火燃烧稳定和强化具有重要意义。本文综述了国内外对煤粉空气混合物中火焰传播、传播机理及其数学模型的研究。研究认为,火焰传播速度、煤粉加热速度、燃烧化学反应速度、反应物和反应产物的扩散速度中最慢的因素控制火焰的传播;煤质、煤粉浓度、煤粉颗粒尺寸和湍流交换对火焰传播速度有影响;挥发分析出、煤粉浓度、颗粒尺寸三者的相互制约关系对火焰传播的作用有待作进一步的研究。

碳氢燃料空气混合物无约束起爆临界起爆能估算

本文在矩形激波管内和无约束条件下分别测定了不同当量比的丁烷和空气混合物的临界起爆能，并利用Ｒａｍａｍｕｒｔｈ提出的爆炸长度的概念，推导出可以很方便的由平面起爆估算无约束起爆临界起爆能的公式。根据此式估算的起爆能结果与实验结果吻合较好。

基于神经网络模型的燃料空气混合物爆炸威力预测研究

燃料空气混合物爆炸威力准确预测研究是学术界的一个难题。针对燃料空气混合物爆炸威力有效预测问题,采用神经网络方法,设计多层神经网络模型,进行实际预测应用。应用结果表明,采用的预测方法简便、可行,可以为燃料空气混合物爆炸威力预测提供一种新途径。相比3层BP模型,设计的预测模型可以减少训练次数,缩短训练时间,提高预测正确率,应用优势较明显。

碳氢燃料与空气混合物爆轰性能实验研究

利用矩形激波管测定了几种碳氢燃料与空气混合物的爆轰极限和临界起爆能。根据分子结构的不同。

液体与固体比例对燃料-空气混合物爆炸特性和热效应的影响

为分析不同比例液体与固体燃料云雾爆炸特性和热效应,采用爆炸驱动的方式将燃料分散在空气中形成无约束爆炸性混合物,利用二次起爆药柱引爆云雾。通过高速录像系统、压力测试系统以及红外热成像仪研究乙醚/铝粉/空气混合物的爆炸冲击波压力、火球表面温度、高温持续时间等参数。实验结果表明:乙醚与铝粉的质量比为1∶1时,爆炸火焰在云雾中的传播速度最快,形成的爆炸冲击波压力最高;与纯液体燃料相比,加入铝粉可以有效提高燃料云雾爆炸的热效应。该结果可以为化工爆炸事故的预防以及燃料空气炸药配方的选择提供参考依据。

密闭容器甲烷-空气混合物爆炸的尺寸效应

为探究密闭容器甲烷爆炸的尺寸效应及其变化特征,以及预防和控制密闭容器甲烷爆炸事故,通过改变圆柱形容器体积和管道的长度和直径,研究密闭容器甲烷-空气混合物爆炸压力变化特性;采用多元线性回归模型,分析最大爆炸压力及最大压力上升速率与管径和管长的关系。结果表明:在圆柱形容器中,最大爆炸压力上升速率随容器体积的增大而减小;随着管道内径的增加,管道末端的最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率均下降;管道长度增加,管道末端最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率均增加。试验得到最大爆炸压力及最大压力上升速率的无量纲预测模型。

铝镁合金泡沫抑制甲烷-空气混合物爆炸火焰传播

为探究铝镁合金泡沫材料对爆炸的抑制效果,用净尺寸为80 mm×80 mm×900 mm的爆炸管道,开展该泡沫材料在不同填充密度下的甲烷爆炸抑制试验;综合探讨该种材料对爆炸火焰传播速度、压力、火焰阵面形态的影响。结果表明:当填充密度为10 kg/m^3时,铝镁合金泡沫材料对火焰传播有微弱的强化作用;当填充密度大于20 kg/m^3时,它对火焰传播转变为抑制作用,随着填充密度的增加,火焰传播速度达到第一峰值的时间和管道密封膜片破裂的时间都进一步延长;填充密度达40 kg/m^3时,火焰传播被完全抑制。受填充材料的影响,火焰形态在穿越填充区域后由层流火焰变为湍流沙漏状火焰。该种材料的抑爆机制主要体现在湍流促进和冷却抑制2个方面。

燃烧废气对粉末涂料/空气混合物爆炸的惰化作用

为提高静电涂装过程中粉末涂料爆炸防控的针对性,采用截面80 mm×80 mm、高度800 mm的爆炸试验平台,研究有机及无机颜料粉末涂料的爆炸传播特性,以及施加天然气燃烧废气的惰化防爆效果。结果表明:有机颜料可促进粉末涂料爆炸传播,致使火焰传播速度峰值由4.8 m/s提高至7.5 m/s;施加天然气燃烧废气,对无机、有机颜料粉末涂料/空气混合物爆炸火焰传播均有惰化效能,但其作用方式存在一定差别,前者爆炸强度随燃烧废气施加量呈渐进式衰减,而有机颜料粉末涂料,当氧含量降至18%时,仅使点燃时间延迟,爆炸火焰传播速度峰值未明显降低,而氧含量降至15%时,点燃难度骤升,火焰传播不能自持。