受限空間內(nèi)CO影響瓦斯爆炸的數(shù)值模擬研究
本文關(guān)鍵詞:受限空間內(nèi)CO影響瓦斯爆炸的數(shù)值模擬研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:瓦斯爆炸受多方面因素影響,可燃性氣體CO對(duì)瓦斯爆炸的影響的研究較少。鑒于此,論文通過對(duì)CO參與瓦斯爆炸的反應(yīng)機(jī)理開展數(shù)值模擬研究,以期從瓦斯爆炸動(dòng)力學(xué)方面豐富瓦斯爆炸理論。論文采用CRI-Mech 3.0 CH_4鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理(包括53種組分,325個(gè)反應(yīng)),利用CHEMKIN軟件包中的SENKIN子程序,建立受限空間中瓦斯爆炸反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)CO氣體影響定容體系內(nèi)瓦斯爆炸壓力和溫度變化,反應(yīng)物體積分?jǐn)?shù)變化,以及爆炸后產(chǎn)生的主要致災(zāi)性氣體體積分?jǐn)?shù)變化趨勢(shì)進(jìn)行了數(shù)值模擬和敏感性分析,得到了受限空間中瓦斯爆炸反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性曲線、相關(guān)數(shù)據(jù)及關(guān)鍵反應(yīng)基元步。結(jié)果表明:瓦斯爆炸是一個(gè)瞬間高溫高壓現(xiàn)象;向瓦斯空氣混合氣體中充入CO, CO作為瓦斯爆炸的中間產(chǎn)物參與CH_4的氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng),一方面通過抑制CH20的生成來延遲瓦斯爆炸的時(shí)間,同時(shí)CO對(duì)瓦斯爆炸具有一定的抑制作用,另一方面CO通過氧化反應(yīng)生成CO_2,使得爆炸后混合氣體中CO_2體積升高;瓦斯混合氣體中CO的存在可以抑制CO、NO、NO_2的生成。瓦斯混合氣體充入CO以后,瓦斯爆炸強(qiáng)度受反應(yīng)物CH_4和O_2體積分?jǐn)?shù)的影響。隨著瓦斯混合氣體中CO體積分?jǐn)?shù)的升高,瓦斯爆炸產(chǎn)生的溫度和壓力先升高后降低。
【關(guān)鍵詞】:瓦斯爆炸 一氧化碳 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】:遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TD712.7
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 1 緒論9-15
- 1.1 引言9-10
- 1.2 瓦斯爆炸10-11
- 1.3 國(guó)內(nèi)外瓦斯爆炸特性的相關(guān)研究進(jìn)展11-13
- 1.3.1 瓦斯爆炸特性的實(shí)驗(yàn)研究11-12
- 1.3.2 瓦斯爆炸特性的理論研究12
- 1.3.3 瓦斯爆炸特性的數(shù)值模擬研究12-13
- 1.4 論文的主要內(nèi)容及選題意義13-14
- 1.5 論文的技術(shù)路線14
- 1.6 本章小結(jié)14-15
- 2 化學(xué)動(dòng)力學(xué)軟件CHEMKIN及其應(yīng)用介紹15-18
- 2.1 CHEMKIN軟件介紹15-16
- 2.2 SENKIN計(jì)算軟件16-17
- 2.3 本章小結(jié)17-18
- 3 定容反應(yīng)器中瓦斯爆炸反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性分析18-23
- 3.1 反應(yīng)機(jī)理18-19
- 3.2 定容器模型19
- 3.3 控制方程19-20
- 3.4 敏感性分析20-21
- 3.5 計(jì)算流程21-22
- 3.6 本章小結(jié)22-23
- 4 瓦斯爆炸過程反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性分析23-27
- 4.1 CH_4/O_2/N_2預(yù)混合氣點(diǎn)火、燃燒過程23-25
- 4.2 CH_4的氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)進(jìn)程25-26
- 4.3 本章小結(jié)26-27
- 5 受限空間內(nèi)CO對(duì)瓦斯爆炸的影響27-34
- 5.1 CO對(duì)瓦斯爆炸時(shí)間的影響28
- 5.2 CO對(duì)瓦斯爆炸溫度和壓力的影響28-30
- 5.3 CO對(duì)瓦斯爆炸反應(yīng)物體積分?jǐn)?shù)的影響30-31
- 5.4 CO對(duì)瓦斯爆炸碳氧化合物生成的影響31-32
- 5.5 CO對(duì)瓦斯爆炸氮氧化合物生成的影響32-33
- 5.6 本章小結(jié)33-34
- 6 受限空間內(nèi)CO對(duì)瓦斯爆炸的影響分析34-50
- 6.1 CO對(duì)瓦斯爆炸過程溫度、壓力的影響34-35
- 6.2 CO對(duì)瓦斯爆炸過程中自由基體積變化趨勢(shì)的影響35-37
- 6.3 CO對(duì)瓦斯爆炸過程中反應(yīng)物體積變化趨勢(shì)的影響37-38
- 6.4 CO對(duì)瓦斯爆炸后CO、CO_2體積變化趨勢(shì)的影響38-39
- 6.5 CO對(duì)瓦斯爆炸后NO、NO_2體積變化趨勢(shì)的影響39
- 6.6 CO對(duì)影響瓦斯爆炸的關(guān)鍵反應(yīng)步的影響39-49
- 6.6.1 CO對(duì)影響反應(yīng)物體積變化的關(guān)鍵反應(yīng)步敏感性分析39-41
- 6.6.2 CO對(duì)影響自由基體積變化的關(guān)鍵反應(yīng)步的敏感性分析41-44
- 6.6.3 CO對(duì)影響碳氧化合物生成的關(guān)鍵反應(yīng)步的敏感性分析44-46
- 6.6.4 CO對(duì)影響氮氧化合物生成的關(guān)鍵反應(yīng)步的敏感性分析46-49
- 6.7 本章小結(jié)49-50
- 結(jié)論50-51
- 參考文獻(xiàn)51-54
- 附錄瓦斯爆炸反應(yīng)機(jī)理54-57
- 作者簡(jiǎn)歷57-59
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集59
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:受限空間內(nèi)CO影響瓦斯爆炸的數(shù)值模擬研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):303874
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