在工業(yè)生產中發(fā)生泄漏的可燃氣體一旦遇到點火源會發(fā)生爆炸,在適當?shù)某跏紬l件與邊界條件下會加速形成爆轟,爆轟產生的超高壓將嚴重威脅工業(yè)生產安全,所以對于抑制爆轟波傳播進行實驗研究顯得尤為重要�；诖�,本文利用氣相爆轟實驗裝置獲得爆轟傳播速度、胞格結構、火焰?zhèn)鞑討B(tài)參數(shù)。在管道內設置柔性障礙物將可燃氣體與惰性氣體進行隔絕,采用實驗研究與機理分析相結合的方式,獲得惰性氣體對爆轟波抑制特性影響規(guī)律。主要工作與結論如下:（1）改變初始壓力與混合氣體中氬氣稀釋濃度,實驗研究了無擾動下爆轟波傳播變化規(guī)律。結果表明:隨著初始壓力的降低,爆轟波出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)式、快速波動式以及失效式三種傳播模式。爆轟波胞格尺寸隨初始壓力升高而逐漸降低。非穩(wěn)態(tài)氣體胞格結構不規(guī)整,三波點連線非直線;穩(wěn)態(tài)氣體胞格結構規(guī)整,三波點成直線。（2）實驗研究了以聚丙烯薄膜作為柔性障礙物對爆轟波傳播特性影響規(guī)律。單位置加膜條件下,爆轟波穿過柔性障礙物后最低點速度隨層數(shù)增加出現(xiàn)兩種不同傳播模式:速度虧損與爆轟失效。隨薄膜層數(shù)增加,前導激波在薄膜上沿反方向激波增強,爆轟波破膜口徑逐漸降低,爆轟波的入射波穿過障礙物后無法到達剛性壁面,無法快速形成馬赫... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 爆轟現(xiàn)象及危害
        1.1.2 爆轟波傳播與影響因素
    1.2 爆轟波傳播研究進展
        1.2.1 爆轟波形成
        1.2.2 爆轟波傳播
        1.2.3 爆轟波失效
    1.3 障礙物對爆轟影響研究進展
        1.3.1 低堵塞率障礙物
        1.3.2 高堵塞率障礙物
    1.4 惰性介質對爆轟傳播影響研究進展
    1.5 本文研究內容與技術路線
        1.5.1 研究內容
        1.5.2 技術路線
2 氣相爆轟實驗裝置系統(tǒng)搭建
    2.1 實驗裝置系統(tǒng)
        2.1.1 爆轟管道系統(tǒng)
        2.1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
        2.1.3 充配氣系統(tǒng)
        2.1.4 點火系統(tǒng)
    2.2 實驗材料選用及特性
        2.2.1 穩(wěn)態(tài)氣體與非穩(wěn)態(tài)氣體
        2.2.2 惰性氣體
        2.2.3 柔性障礙物
    2.3 實驗操作流程
        2.3.1 前期準備工作
        2.3.2 實驗操作步驟
        2.3.3 實驗清理工作
    2.4 本章小結
3 無擾動下管道內爆轟波傳播特性
    3.1 管道內爆轟波傳播速度變化特性
        3.1.1 爆轟速度測試方案
        3.1.2 穩(wěn)態(tài)氣體爆轟波傳播速度特性
        3.1.3 非穩(wěn)態(tài)氣體爆轟波傳播速度特性
        3.1.4 氬氣稀釋濃度對爆轟波傳播速度影響
    3.2 管道內爆轟波傳播胞格結構變化特性
        3.2.1 胞格結構測試方案
        3.2.2 非穩(wěn)態(tài)氣體爆轟波胞格結構特性
        3.2.3 穩(wěn)態(tài)氣體爆轟波傳播胞格結構特性
    3.3 管道內爆轟波傳播火焰動態(tài)變化特性
        3.3.1 火焰動態(tài)測試方案
        3.3.2 爆轟波傳播火焰動態(tài)特性
    3.4 本章小結
4 迎面擾動條件下爆轟傳播特性
    4.1 單位置障礙物下爆轟波傳播特性
        4.1.1 實驗方案
        4.1.2 爆轟波速度特性
        4.1.3 爆轟波胞格結構特性
        4.1.4 爆轟波火焰動態(tài)特性
    4.2 多位置障礙物下爆轟波傳播特性
        4.2.1 實驗方案
        4.2.2 爆轟波速度特性
    4.3 迎面擾動下爆轟波傳播機理分析
        4.3.1 爆轟波破膜后出現(xiàn)不同傳播狀態(tài)的機理分析
        4.3.2 爆轟波穿過障礙物過程中破膜機理分析
    4.4 本章小結
5 惰性氣體對爆轟波傳播抑制特性
    5.1 CO_2氣體對爆轟波傳播抑制特性
        5.1.1 實驗方案
        5.1.2 CO_2抑制爆轟傳播速度特性
        5.1.3 CO_2抑制爆轟傳播火焰動態(tài)特性
    5.2 C_3F_7H氣體對爆轟波傳播抑制特性
        5.2.1 實驗方案
        5.2.2 C_3F_7H抑制爆轟傳播速度特性
        5.2.3 C_3F_7H抑制爆轟傳播火焰動態(tài)特性
    5.3 惰性氣體對于爆轟傳播抑制特性機理分析
        5.3.1 爆轟波穿越惰性氣體團進入可燃混合氣體的激波退化機制
        5.3.2 CO_2惰性氣體抑制機理分析
        5.3.3 C_3F_7H惰性氣體抑制機理分析
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]初始條件對管道內爆轟波傳播特性影響研究[J]. 喻健良,管清韋,閆興清,姚福桐,張東,張師哲.  科學技術與工程. 2017(04)
[2]初始壓力對狹縫內爆轟傳播特性影響的實驗研究[J]. 朱躍進,潘振華,張彭崗,潘劍鋒,王謙.  科學技術與工程. 2016(18)
[3]初始壓力對爆轟波在管道內傳播的影響[J]. 喻健良,高遠,閆興清,高偉.  大連理工大學學報. 2014(04)
[4]化工安全生產中存在的普遍問題及其對策研究[J]. 蔡海東.  中國石油和化工標準與質量. 2014(07)
[5]不同初始條件下預混氣體爆轟波傳播研究[J]. 曲忠偉,林謀金.  安徽理工大學學報(自然科學版). 2013(03)
[6]C2H2-O2-Ar和C2H2-N2O-Ar直接起爆形成爆轟的臨界能量[J]. 張博,白春華.  爆炸與沖擊. 2012(06)
[7]用煙跡法研究爆燃向爆震的轉捩[J]. 張彭崗,何小民,張靖周.  航空動力學報. 2008(11)
[8]可燃氣體爆炸火焰和壓力波傳播特性的實驗研究[J]. 喻健良,周崇,劉潤杰,嚴清華.  天然氣工業(yè). 2004(04)
[9]初始條件影響氣體非穩(wěn)定爆轟波在彎管中傳播特性的實驗研究[J]. 夏昌敬,周凱元,沈兆武.  中國科學技術大學學報. 2004(01)
[10]爆轟波在阻尼管道中聲吸收的實驗研究[J]. 郭長銘,李劍.  爆炸與沖擊. 2000(04)



本文編號：3306579