超细水雾增强与抑制甲烷/空气爆炸的机理分析

发布时间：2021-11-02 00:35

　　通过数值模拟方法对密闭容器内部超细水雾与甲烷/空气爆炸火焰的相互作用机理进行研究。采用大涡模型和部分预混燃烧模型分别对爆炸火焰流场和甲烷/空气燃烧过程进行计算;利用欧拉-拉格朗日方法对连续相和离散相方程进行耦合求解,实现气液两相间的质量、动量和能量的传递。通过实验验证了模型的准确性,并详细分析了水雾导致爆炸增强与抑制的机理。结果表明:水雾吸收的汽化潜热大于显热,且两者均远大于液滴的动量吸收作用;水雾吸热和汽化膨胀两种效应的共同作用导致增强和抑制爆炸两种相反的结果,液滴粒径、速度和水雾质量浓度将影响火焰面的温度、导温系数、脉动速度和湍流尺度,进而影响火焰传播速度和容器内部的热增速率。 

【文章来源】：煤炭学报. 2016,41(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 密闭空间水雾作用爆炸数值模型
    1.1 物理模型
    1.2 数学模型和数值方法
        1.2.1 气相方程
        1.2.2 燃烧模型
        1.2.3 辐射模型
        1.2.4 离散相模型
        1.2.5 几何模型
2 结果与分析
    2.1 模型有效性验证
    2.2 爆炸影响因素
3 爆炸作用机理分析
    3.1 水雾作用影响分析
        (1)水雾降温导致的容器内部压力降。
        (2)水雾汽化膨胀导致的压升。
        (3)水雾对爆炸超压的影响评估。
    3.2 液滴参数的影响机理分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]超细水雾作用下瓦斯的爆炸压力及升压速率[J]. 秦文茜,王喜世,谷睿,许红利.  燃烧科学与技术. 2012(01)
[2]细水雾抑制管道瓦斯爆炸的实验研究[J]. 余明高,安安,游浩.  煤炭学报. 2011(03)
[3]细水雾与油雾火焰相互作用的实验及数值模拟研究[J]. 梁天水,廖光煊,王喜世.  热科学与技术. 2010(03)
[4]超细水雾抑制甲烷爆炸的实验研究(英文)[J]. 谷睿,王喜世,许红利.  火灾科学. 2010(02)
[5]超细水雾抑制受限空间轰燃有效性实验研究[J]. 陈吕义,宗若雯,李松阳,魏涛,廖光煊.  中国科学技术大学学报. 2009(07)

硕士论文
[1]细水雾抑制瓦斯爆炸实验与数值模拟研究[D]. 唐建军.西安科技大学 2009



本文编号：3470992