小尺度管道中甲烷—氧氣爆炸特性實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞：小尺度管道中甲烷—氧氣爆炸特性實(shí)驗(yàn)研究
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【摘要】：伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展國(guó)家進(jìn)步人民生活水平不斷提高的進(jìn)程,可燃?xì)怏w能源的利用幅度也在不斷增大,特別是清潔能源開(kāi)始逐漸走進(jìn)人們的生產(chǎn)生活中。隨之而來(lái)的是可燃?xì)怏w泄露可能引發(fā)的爆炸事故,將給人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成極大的危害。而可燃?xì)怏w爆炸事故發(fā)生過(guò)程十分復(fù)雜,其中初始環(huán)境條件對(duì)其影響尤為明顯,因此研究初始條件對(duì)可燃?xì)怏w的爆炸特性的影響具有較為重要的實(shí)際意義。本文通過(guò)自制的含有完全透明視窗的小尺度管道系統(tǒng),研究了小尺度管道中不同初始條件下甲烷和氧氣混合氣體的爆炸特性,包括爆炸火焰?zhèn)鞑ヌ匦院捅ǔ瑝簝蓚�(gè)方面,研究成果如下:(1)獨(dú)立設(shè)計(jì)了一面為完全透明的小尺度方形管道及其配套的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包括小尺度管道、高速攝影系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、外觸發(fā)系統(tǒng)、壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能對(duì)小尺度管道中火焰加速和爆燃轉(zhuǎn)爆轟機(jī)理,以及不同初始條件對(duì)預(yù)混氣體爆炸特性的影響機(jī)制進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。(2)利用高速攝影系統(tǒng)采集甲烷與氧氣爆炸火焰在小尺度管道中的完整傳播圖像。并將所采集到的圖像利用MATLAB程序進(jìn)行處理,分別采用火焰軌跡算法和最大相似系數(shù)法兩種方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行分析,都獲得了爆炸火焰的傳播速度隨時(shí)間變化的曲線。(3)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理,得到小尺度管道中不同初始條件下甲烷與氧氣混合氣體爆炸火焰?zhèn)鞑ニ俣入S時(shí)間的變化曲線,對(duì)其進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),在同一當(dāng)量比條件下,隨著初始?jí)毫Φ脑黾?爆炸火焰在管道中最大傳播速度隨之增大,并且管道中爆炸火焰最大傳播速度與初始?jí)毫Φ牡箶?shù)在數(shù)值上呈近似的線性關(guān)系;對(duì)于不同當(dāng)量比條件下的混合氣體,初始?jí)毫Υ嬖谝粋�(gè)閾值能夠使火焰出現(xiàn)加速傳播的現(xiàn)象,當(dāng)初始?jí)毫Φ陀陂撝禃r(shí),爆炸火焰在管道的前端就會(huì)熄滅,當(dāng)初始?jí)毫Ω哂陂撝禃r(shí),爆炸火焰能在有限長(zhǎng)度的管道內(nèi)加速,部分情況甚至達(dá)到爆轟狀態(tài)。(4)通過(guò)壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的甲烷與氧氣混合氣體在小尺度管道中的爆炸壓力數(shù)據(jù),同時(shí)結(jié)合爆炸火焰的圖像,分析了初始條件對(duì)爆炸超壓的影響,結(jié)果顯示,在一定當(dāng)量比條件下,如果初始?jí)毫Φ陀谀軌蚴沟妙A(yù)混火焰出現(xiàn)加速現(xiàn)象的壓力閾值時(shí),爆炸波在管道中的最大超壓相對(duì)較低,一般為初始?jí)毫Φ?0~14倍左右;若初始?jí)毫Υ笥趬毫﹂撝禃r(shí),爆炸火焰將會(huì)達(dá)到爆轟狀態(tài),此時(shí)管道中能夠達(dá)到的最大超壓一般為初始?jí)毫Φ?2~44倍左右。此外,小尺度管道中甲烷與氧氣混合氣體在初始?jí)毫0確定的條件下,預(yù)混火焰在管道中的爆炸超壓隨當(dāng)量比的增大而增大,且呈近似的線性關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.221
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1 呂作舟;美國(guó)幾種纖維性粉塵的著火和爆炸特性[J];紡織導(dǎo)報(bào);1988年03期
2 付羽;陳寶智;李剛;;粒徑對(duì)鎂粉爆炸特性的影響[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2009年08期
3 宋景文;劉良彬;;尿素生產(chǎn)中氫、甲烷、氧和氮混合性可燃?xì)獗ㄌ匦缘难芯縖J];化肥工業(yè);1983年04期
4 Toshio Tominaga ,盧鑒章;在大氣中甲烷共存的情況下煤塵的爆炸特性[J];煤礦安全;1988年04期
5 胡棟;李招寧;孫珠妹;;鋁粉在與氫氧混合條件下的爆炸特性[J];工業(yè)安全與防塵;1991年06期
6 殷立寶;李加護(hù);徐程宏;溫智勇;;印尼煤煤粉爆炸特性的實(shí)驗(yàn)研究[J];廣東電力;2011年07期
7 浦以康,袁生學(xué),丁大玉,王伯良,湯明鈞;微細(xì)球形鋁粉爆炸特性的實(shí)驗(yàn)研究[J];爆炸與沖擊;1993年03期
8 胡銳;吳小華;翁雪香;馬靜盟;胡耀元;;甲醇-氨-空氣多元爆炸性混合氣體的爆炸特性與應(yīng)用[J];化工學(xué)報(bào);2009年07期
9 任瑞娥;譚迎新;;濃度對(duì)鋁粉爆炸特性的影響研究[J];消防科學(xué)與技術(shù);2014年04期
10 肖淑衡;鄒雪春;梁棟;;熱環(huán)境下燃?xì)獗ㄌ匦缘难芯窟M(jìn)展[J];廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年01期
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1 張良;魏小林;余立新;李騰;李博;;一氧化碳和空氣預(yù)熱混合氣在管道內(nèi)的爆炸特性[A];2008全國(guó)能源與熱工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年
2 黃鄭華;李建華;;輕質(zhì)氣體泄漏擴(kuò)散及其爆炸特性研究[A];展望新世紀(jì)消防學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2001年
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 樊保龍;大尺度條件下甲烷—空氣和煤塵—空氣混合及爆炸特性研究[D];北京理工大學(xué);2015年
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1 郭明月;烴類油品霧滴的爆炸特性研究[D];沈陽(yáng)航空航天大學(xué);2015年
2 紀(jì)庭超;CO/H_2混合氣體爆炸反應(yīng)化學(xué)動(dòng)力學(xué)數(shù)值實(shí)驗(yàn)研究[D];東北大學(xué);2014年
3 胡斌斌;小尺度管道中甲烷—氧氣爆炸特性實(shí)驗(yàn)研究[D];北京理工大學(xué);2016年
4 李加護(hù);超細(xì)煤粉爆炸特性的實(shí)驗(yàn)研究與分析[D];華北電力大學(xué)（河北）;2003年
5 何靜寧;采空區(qū)多組分氣體爆炸特性及其數(shù)值模擬[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2008年
6 鐘英鵬;鎂粉爆炸特性實(shí)驗(yàn)研究及其危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[D];東北大學(xué);2008年
7 陳玲;鋁粉爆炸特性的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2011年
8 白穎華;可燃納米顆粒爆炸特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年
，本文編號(hào)：1294587
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