空腔长宽比对瓦斯爆炸冲击波传播规律的影响

发布时间：2021-05-15 13:59

　　近年国内外学者对瓦斯爆炸抑爆隔爆技术的研究主要围绕抑爆剂、吸能材料和空腔等开展。文献指出空腔具有抑制瓦斯爆炸传播的功能,且抑爆性能受空腔体积大小影响。为探索体积不变条件下空腔尺寸特征对瓦斯爆炸传播抑制性能的影响,设计了体积为0.08 m³长宽比分别为5/8,8/5的矩形钢质空腔,壁厚10 mm,并将其铺设在36 m长的大型瓦斯爆炸管道系统中开展实验研究,考察瓦斯爆炸火焰和冲击波超压经过空腔后的变化规律。结果表明:长宽比5/8空腔对爆炸火焰、冲击波传播均有抑制作用,长宽比8/5空腔对爆炸火焰有抑制作用,但对冲击波传播有增强作用。在此基础上建立数值模型,将体积为0.08 m³长宽比分别为1/10,2/5,5/8,1,8/5,5/2的空腔铺设在管道系统中开展数值模拟研究,研究发现:空腔对瓦斯爆炸冲击波传播抑制作用取决于空腔长宽比,长宽比越小,空腔对冲击波传播抑制作用越强;且存在临界长宽比,当长宽比<1时,空腔对冲击波超压传播具有抑制作用,当长宽比>1时,空腔对冲击波传播具有增强作用,长宽比为5/2时,增强现象最明显。最后,分析了空腔长宽... 

【文章来源】：煤炭学报. 2020,45(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 空腔长宽比影响瓦斯爆炸传播规律实验
    1.1 实验系统
    1.2 实验过程及工况
    1.3 实验结果与分析
        1.3.1 空腔长宽比对瓦斯爆炸冲击波传播规律的影响
        1.3.2 空腔长宽比对瓦斯爆炸火焰传播规律的影响
2 空腔长宽比影响瓦斯爆炸冲击波传播规律数值模拟
    2.1 几何模型及边界条件
    2.2 数学模型和数值方法
    2.3 数值模拟结果
3 空腔长宽比影响瓦斯爆炸冲击波传播规律机理探讨
    (1)从冲击波传播角度分析:
    (2)从燃烧角度分析。
4 结 论
    (1)实验研究发现:
    (2)数值模拟研究发现:
    (3)分析了空腔长宽比影响瓦斯爆炸冲击波传播作用机理:


【参考文献】：
期刊论文
[1]空腔长度对瓦斯爆炸冲击波传播影响研究[J]. 李重情,穆朝民,许登科,张文清.  采矿与安全工程学报. 2018(06)
[2]2007—2016年全国煤矿瓦斯灾害事故发生规律分析[J]. 刘业娇,袁亮,薛俊华,田志超.  矿业安全与环保. 2018(03)
[3]基于FLACS的煤矿巷道截面突变对瓦斯爆炸的影响数值模拟[J]. 罗振敏,苏彬,程方明,张娟.  煤矿安全. 2018(01)
[4]组合型多孔材料对容器管道系统内甲烷/空气的抑爆效果[J]. 邵继伟,庄春吉,王志荣,黄予楠,卢雯婷.  爆炸与冲击. 2018(04)
[5]高大空间水喷淋灭火试验[J]. 徐明俊,陆守香.  船海工程. 2017(03)
[6]封闭空间内瓦斯浓度对瓦斯爆炸反应动力学特性的影响[J]. 李祥春,聂百胜,杨春丽,陈金伟.  高压物理学报. 2017(02)
[7]二氧化碳-超细水雾抑制甲烷爆炸实验研究[J]. 余明高,朱新娜,裴蓓,杨勇.  煤炭学报. 2015(12)
[8]柱壳结构抗冲击性能量纲分析与数值模拟研究[J]. 赵凯,高光发,王肖钧.  振动与冲击. 2014(11)
[9]真空腔体积对真空腔抑制瓦斯爆炸性能的影响[J]. 邵昊,蒋曙光,李钦华,吴征艳,张卫清,王凯.  采矿与安全工程学报. 2014(03)
[10]基于FLACS的受限空间瓦斯爆炸数值模拟[J]. 罗振敏,张群,王华,程方明,王涛,邓军.  煤炭学报. 2013(08)

博士论文
[1]管道系统附设空腔条件下瓦斯爆炸传播特性研究[D]. 李重情.安徽理工大学 2017
[2]超细水雾抑制瓦斯煤尘混合爆炸模拟实验研究[D]. 许红利.中国科学技术大学 2013
[3]自由基反应挤出过程的数值模拟与优化设计[D]. 张国芳.山东大学 2009



本文编号：3187758