小尺寸管道內(nèi)二氧化碳抑制甲烷爆炸效果的實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬
本文選題:爆炸力學(xué) + 火焰?zhèn)鞑ヌ匦?/strong> ; 參考:《爆炸與沖擊》2015年03期
【摘要】:為了有效防治礦井瓦斯爆炸事故,以瓦斯的主要成分甲烷作為模擬氣體,運(yùn)用自主設(shè)計(jì)改裝的XKWB-S型小尺寸石英玻璃管道實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),結(jié)合高速攝影儀,并采用FLACS數(shù)值模擬軟件,研究惰性氣體抑爆條件下甲烷燃燒爆炸特性,進(jìn)行體積分?jǐn)?shù)為6%~27%的CO2抑制體積分?jǐn)?shù)為9%CH4爆炸的實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬,結(jié)果表明:各組分混合氣體在爆炸傳播過程中,爆炸壓力、火焰鋒面速度和氣體運(yùn)動速度均呈現(xiàn)一定程度的波動,且壓力和速度沒有同時達(dá)到最大值;CO2的加入有效抑制了甲烷/空氣反應(yīng),且添加CO2體積分?jǐn)?shù)越大,抑爆效果越明顯,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合。
[Abstract]:In order to prevent and cure mine gas explosion effectively, methane, the main component of gas, was used to design and modify the experimental system of XKWB-S small size quartz glass pipe, combined with high speed photograph, and FLACS numerical simulation software was used. The combustion and explosion characteristics of methane under the condition of inert gas explosion suppression are studied. The experimental and numerical simulation of the suppression of 9%CH4 explosion by CO2 with a volume fraction of 6% and 27% is carried out. The results show that the explosion pressure of the mixture gas is in the process of explosion propagation. Both flame front velocity and gas velocity fluctuate to a certain extent, and the addition of CO _ 2 and pressure does not reach the maximum at the same time, which effectively inhibits the methane / air reaction, and the larger the volume fraction of CO2 is, the more obvious the explosion suppression effect is. The simulation results are in good agreement with the experimental results.
【作者單位】: 西安科技大學(xué)能源學(xué)院;西安科技大學(xué)西部礦井開采及災(zāi)害防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(10902038) 陜西省科技攻關(guān)項(xiàng)目(2015SF280) 陜西省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃項(xiàng)目(2012KCT-09) 西安科技大學(xué)博士啟動基金項(xiàng)目(2013QDJ048)
【分類號】:TD712.7
【參考文獻(xiàn)】
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