煤炭是中國主要能源，在未來較長時期內(nèi)在能源結(jié)構(gòu)中仍將居主體地位。我國煤礦95%以上屬于井工開采煤礦，且多數(shù)為有瓦斯涌出礦井，隨著煤炭需求量的激增，煤礦生產(chǎn)規(guī)模加大，產(chǎn)能和開采深度增加，使煤礦瓦斯涌出量大幅增高，煤礦重特大瓦斯事故的頻繁發(fā)生，嚴(yán)重威脅著煤礦安全生產(chǎn)和工人的生命安全。目前控制或減弱瓦斯爆炸破壞的傳統(tǒng)礦用阻隔爆設(shè)施尚不能達(dá)到有效抑爆的效果，因此，開展新型瓦斯爆炸阻隔爆材料及裝置的研究迫在眉睫。近年來，多孔材料因其多孔、輕質(zhì)、高比強度、減振、阻尼、吸音、隔音、散熱、吸收沖擊能等多種物理性能而受到關(guān)注，已在民用工程防護(hù)和軍事領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)外學(xué)者對其性能進(jìn)行了廣泛研究，并取得了大量的研究成果。本論文以煤礦為背景，通過理論分析、模擬管道實驗、數(shù)學(xué)建模、設(shè)計及預(yù)測等方法，對多孔材料抑制瓦斯爆炸作用及應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行研究，具體來講，本文在以下幾個方面進(jìn)行了探索和研究：自行設(shè)計制作了斷面為30cm×30cm方形實驗管道，為目前國內(nèi)所見報道進(jìn)行管道內(nèi)瓦斯爆炸研究斷面較大的方形管道裝置，采用火焰溫度傳感器對管道內(nèi)爆炸火焰進(jìn)行研究，拓寬了對管道內(nèi)爆炸火焰的研究思路，實現(xiàn)了計算機同步采集各... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

論文體系結(jié)構(gòu)

圖 2-1 瓦斯爆炸波的兩波三區(qū)結(jié)構(gòu)Fig.2-1 Two waves and three region of gas explosion wave2.2.2.1 前驅(qū)沖擊波能量分配將前驅(qū)沖擊波獨立出來進(jìn)行分析，分析其在某一具體能量狀態(tài)下沖擊波能量是如何分配的，說明沖擊波做功的主要方式，在此將其視惰性沖擊波進(jìn)行分析。如圖 2-1 所示，由 1 區(qū)向 0 區(qū)傳播的交界面為前驅(qū)波陣面。瓦斯混合氣體初始狀態(tài)0u 0(2-2對于一維平面前驅(qū)沖擊波的兩側(cè)狀態(tài)，可以列出三個守恒方程：質(zhì)量守恒方程1 1 0( )s s D u D(2-3動量守恒方程2 21 1 1 0 0( )s sP D u P D(2-4能量守恒方程2 211 0( )s sPD u P De e

爆炸過程伴有化學(xué)反應(yīng)和釋放比能量為Q的理想氣體，由式（2222 211PQ e (為存在爆炸釋放熱量Q的變化，才使瓦斯爆炸傳播過程得以持續(xù)列的行為變化特征[156]。質(zhì)量的瓦斯混合氣爆炸釋放熱量q由式 2-35 求得：2 22 11 22s mu uq q q e r (1q ,2q —— q 中對管壁和前方未燃瓦斯混合氣體的傳熱量， kJ/kg ；se ——火焰波能量， kJ/kg ；mr ——能量傳遞過程中的各種損失， kJ/kg 。形式的能量平衡方程表述如圖 2-3 所示。微元時間 d 內(nèi)管道瓦斯面向前移動1dx ，前驅(qū)波陣面向前移動2dx ，由能量平衡方程可

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煤礦瓦斯爆炸阻隔爆技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 張如明,何學(xué)秋,聶百勝,李祥春,戴林超,趙彩虹.  中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2011(07)
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博士論文
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碩士論文
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[2]細(xì)水霧抑制瓦斯爆炸實驗與數(shù)值模擬研究[D]. 唐建軍.西安科技大學(xué) 2009
[3]井下巷道內(nèi)瓦斯爆炸阻爆技術(shù)研究[D]. 童宇.中北大學(xué) 2009
[4]瓦斯爆炸傳播規(guī)律數(shù)值模擬研究[D]. 胡鐵柱.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2008
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本文編號：3610977