真空度和弱面材料厚度对真空腔抑爆效果影响的实验研究

发布时间：2017-11-27 12:16

本文关键词：真空度和弱面材料厚度对真空腔抑爆效果影响的实验研究

【摘要】：煤矿瓦斯爆炸是我国煤矿安全生产的最大灾害,它不仅会造成大量的人员伤亡,而且还会严重破坏矿井的各个系统,甚至引发一些次生灾害。因此,对瓦斯爆炸抑制技术的研究就显得尤为重要。真空腔抑爆技术是一种新型的隔爆技术,它对瓦斯爆炸的防治具有重要意义。本文在课题组前期研究成果的前提之下,以实验研究为主要手段,采取“理论指导实践、实践验证理论”的科学研究方法,深入地研究真空腔抑爆机理以及真空度和弱面材料厚度对真空腔抑爆效果的影响。本文首先从瓦斯爆炸传播理论入手,结合瓦斯爆炸传播动力学和热力学原理,分别用热理论、传质理论、链式反应理论、着火三角形理论以及能量衰减理论对真空腔的抑爆机理进行详细的分析和阐述。为了研究真空度对真空腔抑爆效果的影响,本文设计并完成了不同真空度条件下的真空腔抑爆实验。从爆炸火焰、超压以及冲击波作用的冲量大小三个方面对实验数据结果进行了处理和分析,实验分析结果表明在不同真空度条件下,真空腔都有比较好的抑爆作用,各测点最大火焰信号强度减小到0.5V以下,最大超压衰减至0.2MPa以下,冲量减小到5.5 k Pa?s以下。并且得到了真空度与真空腔抑爆效果的关系:从常压开始,随着真空度的增大,抑爆效果逐渐变优,但是当真空度达到-0.04MPa以后,真空度的继续增大对真空腔抑爆效果影响不大。本文实验选用聚四氟乙烯薄膜作为真空腔全新的弱面材料,其耐压强度是由其厚度决定的。实验过程中,在固定真空度-0.05MPa条件下,通过改变弱面材料的厚度进行了对比实验研究。实验结果分析表明,该真空腔弱面材料厚度越小,弱面破裂时火焰锋面传播的距离就越短,真空腔的抑爆效果也就越好。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD712.7

【参考文献】

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