【摘要】：為研究絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)容器管道開口系統(tǒng)氣體爆炸的影響,通過改變絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的層數(shù)和目數(shù),對(duì)連接有一段管道的球形容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)系統(tǒng)處于開口狀態(tài)時(shí),在管道處加入具有抑爆效果的絲網(wǎng)后,容器內(nèi)最大泄爆壓力增大,且最大泄爆壓力隨著絲網(wǎng)層數(shù)以及絲網(wǎng)目數(shù)的增加而增大。建立數(shù)學(xué)模型對(duì)容器內(nèi)部最大泄爆壓力進(jìn)行擬合,通過擬合公式發(fā)現(xiàn),絲網(wǎng)層數(shù)對(duì)容器管道開口系統(tǒng)氣體爆炸時(shí)的最大泄爆壓力有一定的影響,并且開始時(shí)最大泄爆壓力隨著絲網(wǎng)層數(shù)的增加而增加,隨后絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)最大泄爆壓力的影響逐漸減小,最大泄爆壓力趨于穩(wěn)定。
【圖文】：

通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，對(duì)泄爆參照的原始數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了修正，以火焰面變形系數(shù)、燃燒不穩(wěn)定性影響因子和湍流加速影響因子等參數(shù)使得數(shù)學(xué)模型更加準(zhǔn)確可靠。國內(nèi)外一些學(xué)者針對(duì)粉塵爆炸無管泄爆時(shí)的無焰泄放研究發(fā)現(xiàn)，無焰泄放可以減小二次爆炸發(fā)生的概率［１７－１８］。綜上，國內(nèi)外學(xué)者的研究?jī)?nèi)容中對(duì)管道處于開口狀態(tài)時(shí)絲網(wǎng)對(duì)氣體爆炸的研究較少，本文通過在管道中嵌入金屬絲網(wǎng)，以甲烷為介質(zhì)，研究管道末端處于開口狀態(tài)時(shí)絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)容器內(nèi)氣體爆炸的影響。１實(shí)驗(yàn)裝置和方法１．１實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置如圖１所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將實(shí)驗(yàn)所需金屬絲網(wǎng)安放于位置Ａ處，金屬絲網(wǎng)的具體參數(shù)如表１所示。管道末端處于開口狀態(tài)。圖１實(shí)驗(yàn)裝置示意Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ表１絲網(wǎng)的幾何參數(shù)值Ｔａｂ．１Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｗｉｒｅｍｅｓｈｅｓ序號(hào)目數(shù)每厘米孔數(shù)孔徑／ｍｍ絲徑／ｍｍ金屬體積分率１２０７．８６０．９４９０．３１４０．３８９４２４０１５．６０．４３９０．１９４０．４７７６３６０２３．４０．３０２０．１５４０．５７３６１．２實(shí)驗(yàn)方法除特殊說明外，本文采用的氣體濃度均為９．５％的甲烷－空氣混合氣體，初始?jí)毫椋�，管道直徑為０．０６ｍ，絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)均安放在法蘭Ａ處，絲網(wǎng)�。�，３，５，７，９層和２０，４０，６０目絲網(wǎng)的不同組合。實(shí)驗(yàn)前先組裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備，將管道和球形容器通過螺栓連接，并在法蘭處嵌入相應(yīng)結(jié)構(gòu)的絲網(wǎng)；用橡膠塞封住管道末端，用真空泵將連通容器抽低壓至－０．０９ＭＰａ，保持一段時(shí)間；若氣密性良好，再用

容器通過螺栓連接，并在法蘭處嵌入相應(yīng)結(jié)構(gòu)的絲網(wǎng)；用橡膠塞封住管道末端，用真空泵將連通容器抽低壓至－０．０９ＭＰａ，保持一段時(shí)間；若氣密性良好，再用ＲＣＳ２０００－Ｂ型計(jì)算機(jī)自動(dòng)配氣系統(tǒng)充入特定濃度的甲烷－空氣混合氣體至常壓（０ＭＰａ），靜止５～１０ｍｉｎ；點(diǎn)火前，取下管道末端盲板并迅速用點(diǎn)火能量為６Ｊ的高能電子點(diǎn)火器在球形容器中心引爆裝置內(nèi)的混合氣體；通過壓力變送器以及配套使用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)。２實(shí)驗(yàn)結(jié)果與爆炸影響分析２．１有無絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的影響圖２為有無絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)球形容器內(nèi)壓力的影響曲線。由圖２可以看出，系統(tǒng)處于無絲網(wǎng)開口狀態(tài)時(shí)，球內(nèi)最大泄爆壓力明顯比無絲網(wǎng)密閉時(shí)的最大泄爆壓力校加入絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)后，球內(nèi)最大泄爆壓力被增強(qiáng)。圖２有無絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)泄爆壓力的影響Ｆｉｇ．２Ｐｒｅｓｓｕｒｅｈｉｓｔｏｒｙｗｉｔｈｏｒｗｉｔｈｏｕｔｗｉｒｅｍｅｓｈ當(dāng)系統(tǒng)處于無絲網(wǎng)開口狀態(tài)時(shí)，，爆炸產(chǎn)生的壓力縱波和壓力橫波均通過管道口釋放。當(dāng)管道內(nèi)安放絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)時(shí)，原本無障礙釋放的壓力縱波較易穿過絲網(wǎng)，雖有部分被阻隔，但多數(shù)會(huì)通過管道口釋放。而大部分爆炸橫波被絲網(wǎng)阻隔和反射，由于壓力的累積效應(yīng)，使泄爆壓力升高。隨著絲網(wǎng)后管道中的泄爆壓力被釋放，以及可燃?xì)怏w的減小，累積效８８解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）第１８卷
【作者單位】： 南京工業(yè)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院;北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51376088) 江蘇省“六大人才高峰”高層次人才計(jì)劃資助項(xiàng)目(2014-XNY-007) 江蘇省高�！扒嗨{(lán)工程”中青年學(xué)術(shù)帶頭人計(jì)劃資助項(xiàng)目(SJ201216) 爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題資助項(xiàng)目(KFJJ16-03M)
【分類號(hào)】：X932

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 湯文華;論開口系統(tǒng)穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換關(guān)系[J];武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào);2000年01期

2 呂雪奎;織機(jī)開口系統(tǒng)的能量消耗[J];上海紡織科技;2001年06期

3 朱文化;豐田E型開口:最佳的織機(jī)開口系統(tǒng)[J];國外紡織技術(shù);2001年07期

4 ;[J];;年期

本文編號(hào)：2553160