基于Simtec的近球体瓦斯爆炸数值模拟

发布时间：2021-04-14 08:51

　　为了研究瓦斯爆炸过程中压力、温度等参数变化规律,利用Simtec软件并基于大涡模型模拟研究了壁面辐射系数分别为0. 9、0. 1条件下密闭近球体容器中甲烷体积分数为6%～14%时的预混气体爆炸过程,并将模拟结果与已发表的实验结果进行对比。结果表明:当壁面辐射系数为0. 1时,模拟结果与实验结果吻合性较好;爆炸压力、温度先迅速增高而后下降,其中温度震荡缓慢下降;最大爆炸超压和最大压力上升速率在峰值左侧呈正相关关系,在峰值右侧呈负相关关系。 

【文章来源】：矿业安全与环保. 2020,47(02)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

密闭近球体容器数值模拟几何形状

辐射是影响密闭空间瓦斯爆炸的重要因素，材料表面辐射系数与材料的种类、壁面温度，以及材料表面的粗糙度有关。辐射系数为0.9、0.1时模拟得到不同甲烷浓度(甲烷体积分数)下的爆炸超压并与实验数据对比，结果如图2所示。在甲烷体积分数为6%～12%、辐射系数为0.1时最大相对误差为6.09%，最小相对误差为0.85%。由图2可知，当壁面辐射系数为0.1时，模拟计算得到的结果与实验数据的偏差最小，在甲烷体积分数为6%～12%时模拟结果与实验数据有较好的吻合关系。表明壁面辐射系数对密闭空间瓦斯爆炸数值模拟精度有重要影响。

对拟合结果进行优度检验，相关系数R2为0.965 897。拟合二次函数曲线如图3所示。由图3可知，瓦斯爆炸超压最大值在二次函数最高点(11.581 0,0.745 1)处取得。

【参考文献】：
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本文编号：3137039