可燃爆炸物的爆燃转爆轰过程探析

发布时间：2021-08-09 07:37

　　燃烧过程中的爆燃转爆轰（DDT）是燃烧领域的基础问题之一。为了把基础问题研究与公安机关爆炸物品安全处置工作相结合,阐述了DDT相关问题的研究成果。讨论了燃烧法和爆炸法在爆炸物销毁工作中可能的DDT过程。基于火焰传播和DDT过程的形成机理,思考了基础问题在爆炸物销毁工作中的应用,并提出爆炸物品销毁工作未来可能的研究方向。 

【文章来源】：中国人民公安大学学报(自然科学版). 2020,26(03)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图1 层流火焰结构示意图

Gostintsev[21]证实了这一理论，发现自由发展的球形火焰在无外界扰动时，火焰速度与火焰曲率半径呈正相关。但是Gostintsev的研究并未深入讨论这种现象的内在机理。为了研究稳定火焰中潜在的不稳定因素，Matsukov和Kuznetsov等[22-23]利用纹影相机观察了氢/氧混合气体在不同比例下火焰传播的初始状态。结果发现，当刘易斯数Le<1 (10%H2/air)时，火焰传播很不稳定，如图3(a)所示;在Le>1 (70%H2/air)的情况下，火焰光滑稳定传播，如图3 (c)所示;值得注意的是，当Le=1(10%H2+5%O2+85%Ar)时，在光滑的火焰表面后会形成一些大扰动，如图3(b)所示。这种不稳定的火焰被称为胞格火焰[24]，之后有很学者对此进行了理论分析[25-27]，认为当火焰曲率半径RF不大时，火焰的流动不稳定性就会衰减。是否会发生衰减，取决于佩里克数Pe,Pe=RF/δ，即火焰曲率半径与火焰厚度的比。当火焰曲率半径足够大时，Pe会超过临界值Pecr，火焰会向不稳定方向发展。对于不稳定火焰(Le<1)来说，则必然会出现胞格结构[28]。

结果发现，当刘易斯数Le<1 (10%H2/air)时，火焰传播很不稳定，如图3(a)所示;在Le>1 (70%H2/air)的情况下，火焰光滑稳定传播，如图3 (c)所示;值得注意的是，当Le=1(10%H2+5%O2+85%Ar)时，在光滑的火焰表面后会形成一些大扰动，如图3(b)所示。这种不稳定的火焰被称为胞格火焰[24]，之后有很学者对此进行了理论分析[25-27]，认为当火焰曲率半径RF不大时，火焰的流动不稳定性就会衰减。是否会发生衰减，取决于佩里克数Pe,Pe=RF/δ，即火焰曲率半径与火焰厚度的比。当火焰曲率半径足够大时，Pe会超过临界值Pecr，火焰会向不稳定方向发展。对于不稳定火焰(Le<1)来说，则必然会出现胞格结构[28]。在对火焰结构关于Landau-Darrieus不稳定性的分析中，Markstein[24]认为弯曲火焰的传播速度可以表达为:

【参考文献】：
博士论文
[1]气相爆轰波化学反应机理、传播机理数值和实验研究[D]. 赵慧.北京理工大学 2016

硕士论文
[1]开敞空间可燃气体扩散规律与爆燃现象的研究[D]. 牛坤.河北工业大学 2007



本文编号：3331668