障碍物数量对油气泄压爆炸特性的影响
本文选题:油气爆炸 + 障碍物数量 ; 参考:《化工学报》2017年07期
【摘要】:为了研究障碍物数量对油气泄压爆炸传播特性的影响,选取了高(2.1%)、中(1.7%)、低(1.3%)3种初始油气浓度,在半开口全透明有机玻璃管道内进行了一系列油气泄压爆炸对比实验。结果表明:(1)半开口管道内油气爆炸超压曲线存在3个典型的压力峰值pv、pmax、pneg;其中pv的大小只与封口材料破裂常数有关,与障碍物数量无关,而pmax的数值大小和pneg的绝对值大小随着障碍物数量的增大而增大,但是到达pmax的时间长短不完全由障碍物数量决定;(2)火焰在传播初期以比较规则的"指尖形"火焰传播,当受到障碍物的扰动之后火焰锋面的规则形状会受到破坏,加快火焰形态从层流到湍流的转捩,并最终在管道外部形成"蘑菇状"火焰,并且管道内障碍物数量越多,这种"蘑菇状"火焰越明显;(3)障碍物对油气爆炸火焰传播具有显著的加速效应,而且随障碍物数量的增大,这种加速效应越明显,获得的最大火焰速度越大;(4)油气爆炸过程的爆炸超压和和火焰传播具有正反馈激励的耦合关系,二者在爆炸演变过程中互相促进,这种耦合关系随着障碍物数量的增大体现得越明显。(5)障碍物数量对油气爆炸pmax和火焰传播速度的增大作用在高浓度(2.1%)和低浓度(1.3%)工况下比中间浓度(1.7%)时体现得更加显著。
[Abstract]:In order to study the effect of the number of obstacles on the propagation characteristics of oil and gas explosion, three kinds of initial oil and gas concentrations were selected: high (2.1%), medium (1.7%) and low (1.3%). A series of comparative experiments were carried out in a translucent, translucent plexiglass pipeline. The results are as follows: (1) there are three typical peak pressure peaks in the oil and gas explosion overpressure curve in the semi-open pipeline, where PV is only related to the rupture constant of sealing material and not to the number of obstacles. However, the value of pmax and the absolute value of pneg increase with the increase of the number of obstacles, but the time to reach pmax is not entirely determined by the number of obstacles. (2) the flame propagates in the early stage of propagation with a regular "fingertip" flame. When disturbed by an obstacle, the regular shape of the flame front will be destroyed, accelerating the transition from laminar flow to turbulence, and eventually forming a "mushroom" flame outside the pipe, and the more obstacles in the pipeline, The more obvious the "mushroom" flame is, (3) the barrier has a significant accelerating effect on the flame propagation of oil and gas explosion, and with the increase of the number of obstacles, the acceleration effect is more obvious. (4) the coupling relationship between explosion overpressure and flame propagation in the process of oil and gas explosion is positive feedback excitation, and they promote each other in the process of explosion evolution. The coupling relationship is more obvious with the increase of the number of obstacles. (5) the effect of the number of obstacles on the pmax and flame propagation velocity of oil and gas explosion is more obvious at the condition of high concentration (2.1%) and low concentration (1.3%) than that of the intermediate concentration (1.7%).
【作者单位】: 后勤工程学院供油工程系;
【基金】:国家自然科学基金项目(51276195) 重庆市研究生科研创新项目(CYB16128)~~
【分类号】:X932
【参考文献】
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,本文编号:2093306
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