圆柱形组合烟花爆竹热安全性研究

发布时间：2017-12-22 23:12

  本文关键词：圆柱形组合烟花爆竹热安全性研究　出处：《北京理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：基于化学反应动力学，将传热学理论应用于解决烟花爆竹热爆炸问题，旨在获得烟花爆竹的稳态和非稳态临界参数，包括临界环境温度、中心临界温升、温度分布、温度历程、热爆炸延滞期等，从而对烟花爆竹热安全性进行评价。主要研究内容如下： 通过考虑传热系数随温度变化，完善了单筒圆柱形烟花爆竹稳态和非稳态热爆炸模型，并进行了边界条件处理，计算并分析了传热系数随温度变化对热爆炸临界环境温度和热爆炸延滞期的影响。基于Matlab平台，设计了单筒烟花爆竹热爆炸计算程序GUI，实现了烟花爆竹热爆炸计算有量纲化、可视化。 基于热爆炸稳态和非稳态理论，建立了组合烟花爆竹热爆炸物理模型、侧表面散热不均匀的三维圆柱形烟花爆竹热爆炸数学稳态和非稳态模型，利用传热学理论对其边界条件进行了处理，得到了该组合烟花爆竹侧表面不均匀散热的等效Biot数。 利用七点差分方法和同伦延拓方法，建立了组合圆柱形三维稳态和非稳态的热爆炸偏微分方程数值计算方法，编写了Matlab数值求解程序，并通过将二维热爆炸计算结果与文献值作对比验证了程序的准确性。利用圆柱形组合烟花爆竹热爆炸计算程序分别研究了长径比、Biot数等参数对模型临界性的影响。对实际中的一种圆柱形组合烟花进行了实例计算，计算获得不同储存形式下圆柱形烟花的临界参数，包括热爆炸判据、中心临界温升、临界环境温度、温度分布、温度历程、热爆炸延滞期等，并分析了该组合烟花的热安全性。 通过本文的研究，首次建立了圆柱形组合烟花爆竹热爆炸模型，并在一定程度上解决了圆柱形三维热爆炸问题，所建立的圆柱形三维热爆炸数值计算方法为成箱、成垛烟花爆竹热安全性研究奠定了基础，为烟花爆竹生产、运输、储存等过程中的安全提供了基础数据和理论指导。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ567.9;TQ086

【参考文献】

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1 刘建;杜志明;;传热系数随温度线性变化的亚临界化学放热系统热安全性分析[J];安全与环境学报;2006年02期

2 王鹏;杜志明;;化学放热系统热爆炸临界值的随机性[J];安全与环境学报;2007年01期

3 杜志明,曾庆轩,冯长根;热爆炸转变现象及转变点的计算[J];兵工学报;1991年02期

4 杜志明,冯长根,杜霞;谢苗诺夫系统热爆炸判据的摄动解[J];兵工学报;1995年01期

5 杜志明,冯长根;化学放热系统的平衡域[J];兵工学报;1999年02期

6 王鹏;杜志明;;传热系数随温度变化对化学放热系统临界环境温度的影响[J];兵工学报;2009年05期

7 杜霞，，冯长根;二维形状放热反应系统的热爆炸临界参数[J];北京理工大学学报;1994年01期

8 何光斌，冯长根，楚士晋;炸药柱热爆炸临界环境温度的研究[J];北京理工大学学报;1995年03期

9 杜霞，冯长根，杜志明;带壳体放热反应物质的热爆炸临界参数[J];北京理工大学学报;1996年01期

10 章冠人;瞬时加热热点的近似临界理论[J];爆炸与冲击;1982年03期

本文编号：1321433