腔體消波機(jī)理數(shù)值模擬及其耦合抑爆劑抑制爆炸試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-28 10:19
以數(shù)值模擬方法對(duì)500 mm×500 mm×200 mm(長(zhǎng)×寬×高)腔體進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)該腔體具有良好的抑制瓦斯爆炸沖擊波的效果。考慮到井下瓦斯爆炸可能引起煤粉二次爆炸,從而進(jìn)行巖粉、水、MCA粉(三聚氰胺氰尿酸鹽)在鋪設(shè)煤粉條件下耦合腔體的對(duì)比試驗(yàn),從煤粉二次爆炸、爆炸火焰和爆炸沖擊波峰值超壓的抑制情況來(lái)判定抑爆效果。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果,100 g MCA粉和500 g巖粉可完全抑制煤粉二次爆炸,140 g MCA粉和600 g巖粉可完全抑制爆炸火焰,600 g水既不能完全抑制煤粉二次爆炸也不能完全抑制爆炸火焰,100 g的MCA粉、巖粉、水的抑制率分別為24.95%,-10.08%,5.54%。由此得出結(jié)論MCA粉耦合腔體各方面抑爆效果最優(yōu),巖粉對(duì)抑制煤粉二次爆炸和抑制爆炸火焰的性能優(yōu)于水,水在抑制爆炸沖擊波峰值超壓的效果優(yōu)于巖粉。
【文章來(lái)源】:振動(dòng)與沖擊. 2020,39(04)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
爆炸管道系統(tǒng)
管道與腔體相對(duì)示意圖
首先,分別稱(chēng)量試驗(yàn)設(shè)定量的MCA粉、巖粉和水,MCA粉和巖粉選取的粒徑均為0.015 mm,水放入水袋內(nèi),以模擬井下隔爆水袋。經(jīng)過(guò)多組現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)本試驗(yàn)系統(tǒng)充填40 g煤粉時(shí),煤粉二次爆炸威力最大,所以選取40 g煤粉鋪設(shè)到腔體前管道5 cm處,沿著管道下端中軸線(xiàn)向一側(cè)鋪設(shè),煤粉厚度為2 mm,長(zhǎng)度100 mm,寬50 mm,鋪設(shè)角度平行于管道內(nèi)壁,粉體抑爆劑與煤粉關(guān)于管道中軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)鋪設(shè),抑爆劑厚2 mm,由于抑爆劑量是變量,所以保持粉體厚度2 mm,寬50 mm,長(zhǎng)度取決于鋪設(shè)量。抑爆水袋放置在煤粉中部,即放置在腔體前管道10 cm處。抑爆劑與煤粉鋪設(shè)示意圖如圖3所示,將鋪設(shè)有煤粉和抑爆劑的管道通過(guò)法蘭和腔體進(jìn)行密封連接;更換PVC膜片,通過(guò)配氣系統(tǒng)對(duì)起爆管進(jìn)行配氣,啟動(dòng)循環(huán)攪動(dòng)30 min,再靜置5 min,使得混合均勻的氣體在點(diǎn)火前處于靜止?fàn)顟B(tài);進(jìn)行電火前的安全檢查,對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行清場(chǎng),操作工作主機(jī)進(jìn)入數(shù)據(jù)采集模式,通過(guò)點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火,通過(guò)工作主機(jī)中DAP7.30數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、儲(chǔ)存。單次試驗(yàn)完成后,拆解所有管道,對(duì)管道內(nèi)的爆炸殘留物徹底清除后再次進(jìn)行拼裝,同時(shí)重新鋪設(shè)煤粉和抑爆劑。試驗(yàn)過(guò)程中,每種工況下進(jìn)行十次重復(fù)試驗(yàn),以避免試驗(yàn)的偶然性。每組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,啟動(dòng)空氣壓縮機(jī),對(duì)管道內(nèi)爆炸后殘留的廢氣進(jìn)行吹散,并注入新鮮空氣,為下組實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。1.3 消波腔體的選擇
本文編號(hào):3411722
【文章來(lái)源】:振動(dòng)與沖擊. 2020,39(04)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
爆炸管道系統(tǒng)
管道與腔體相對(duì)示意圖
首先,分別稱(chēng)量試驗(yàn)設(shè)定量的MCA粉、巖粉和水,MCA粉和巖粉選取的粒徑均為0.015 mm,水放入水袋內(nèi),以模擬井下隔爆水袋。經(jīng)過(guò)多組現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)本試驗(yàn)系統(tǒng)充填40 g煤粉時(shí),煤粉二次爆炸威力最大,所以選取40 g煤粉鋪設(shè)到腔體前管道5 cm處,沿著管道下端中軸線(xiàn)向一側(cè)鋪設(shè),煤粉厚度為2 mm,長(zhǎng)度100 mm,寬50 mm,鋪設(shè)角度平行于管道內(nèi)壁,粉體抑爆劑與煤粉關(guān)于管道中軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)鋪設(shè),抑爆劑厚2 mm,由于抑爆劑量是變量,所以保持粉體厚度2 mm,寬50 mm,長(zhǎng)度取決于鋪設(shè)量。抑爆水袋放置在煤粉中部,即放置在腔體前管道10 cm處。抑爆劑與煤粉鋪設(shè)示意圖如圖3所示,將鋪設(shè)有煤粉和抑爆劑的管道通過(guò)法蘭和腔體進(jìn)行密封連接;更換PVC膜片,通過(guò)配氣系統(tǒng)對(duì)起爆管進(jìn)行配氣,啟動(dòng)循環(huán)攪動(dòng)30 min,再靜置5 min,使得混合均勻的氣體在點(diǎn)火前處于靜止?fàn)顟B(tài);進(jìn)行電火前的安全檢查,對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行清場(chǎng),操作工作主機(jī)進(jìn)入數(shù)據(jù)采集模式,通過(guò)點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火,通過(guò)工作主機(jī)中DAP7.30數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、儲(chǔ)存。單次試驗(yàn)完成后,拆解所有管道,對(duì)管道內(nèi)的爆炸殘留物徹底清除后再次進(jìn)行拼裝,同時(shí)重新鋪設(shè)煤粉和抑爆劑。試驗(yàn)過(guò)程中,每種工況下進(jìn)行十次重復(fù)試驗(yàn),以避免試驗(yàn)的偶然性。每組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,啟動(dòng)空氣壓縮機(jī),對(duì)管道內(nèi)爆炸后殘留的廢氣進(jìn)行吹散,并注入新鮮空氣,為下組實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。1.3 消波腔體的選擇
本文編號(hào):3411722
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