爆轰波传播极限判定准则及抑爆条件研究

发布时间：2023-11-12 18:29

　　天然气等可燃气体被广泛应用于工业生产、燃气供应等领域。由于可燃气体具有易燃易爆的特性,一旦可燃气体发生泄漏极易引发事故,造成人员伤亡和财产损失。研究可燃气体形成的爆轰波在管道内的传播机理和抑爆措施对可燃气体的安全使用具有重要意义。本文以甲烷为主要实验气体,研究了爆轰波传播极限判定准则λ=πD(λ为爆轰胞格尺寸,D为管道尺寸)的适用条件,明确了爆轰波传播极限的影响因素,根据这些影响因素提出了两项抑爆措施并分析了抑爆措施的效果。通过上述研究明确了爆轰波在近极限状态下的传播规律和两项抑爆措施能够发挥显著效果的条件,为防止爆轰事故、提供有效的抑爆措施提供了理论和实验依据。本文主要工作和结论如下:(1)明确了爆轰波传播极限的判定准则λ=πD的适用条件,研究了爆轰波传播极限的影响因素。在宏观尺寸管道(直径D=36 mm的圆管)中,混合气体的稳定性(根据爆轰时胞格结构是否规则来判断)决定了爆轰波传播极限判定准则是否适用:对于宏观尺寸管道中不稳定性较大的混合气体(爆轰时具有不规则的胞格结构),判定准则λ=πD成立;当混合气体的不稳定性降低时,爆轰波传播极限判定准则随之失效。在微观尺寸管道(尺寸为2 m...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的
    1.3 技术路线
第2章 国内外研究进展
    2.1 爆轰波的理论模型
        2.1.1 CJ爆轰理论模型
        2.1.2 ZND爆轰理论模型
    2.2 爆轰波的传播过程和影响因素
        2.2.1 爆轰波的传播模式
        2.2.2 爆轰波的传播极限
        2.2.3 爆轰波传播极限的影响因素
    2.3 本章小结
第3章 实验系统
    3.1 实验装置
        3.1.1 激波管
        3.1.2 数据记录及采集装置
        3.1.3 点火系统
        3.1.4 混气系统
        3.1.5 安全系统
    3.2 实验操作流程
        3.2.1 准备工作
        3.2.2 实验操作顺序
第4章 爆轰波传播极限的判定准则
    4.1 实验过程及数据分析方法
        4.1.1 实验仪器及环形管道安装方法
        4.1.2 管道尺寸标度的统一方法
        4.1.3 爆轰波胞格尺寸λ的计算方法
        4.1.4 气体稳定性大小的确定方法
    4.2 爆轰波传播极限判定准则的适用情况
        4.2.1 传播极限判定准则生效的情况
        4.2.2 传播极限判定准则失效的情况
    4.3 本章小结
第5章 声学吸收材料对爆轰波传播的抑制作用
    5.1 声学吸收材料特性及微结构
    5.2 吸收材料抑爆实验设计和数据采集方法
        5.2.1 实验仪器和测量方法
        5.2.2 数据采集和计算方法
    5.3 吸收材料的抑爆效果
        5.3.1 爆轰波临界压力的确定
        5.3.2 吸收材料在亚临界条件下的抑爆效果
        5.3.3 收材料在临界条件下的抑爆效果
        5.3.4 吸收材料在超临界条件下的抑爆效果
    5.4 本章小结
第6章 障碍物对爆轰波传播极限的影响
    6.1 障碍物对爆轰波阻塞作用的实验方案
        6.1.1 孔板规格及安装方法
        6.1.2 数据采集和处理方法
        6.1.3 气体稳定性判定
    6.2 障碍物的抑爆效果和抑爆机理
        6.2.1 不同阻塞比条件下的爆轰临界压力
        6.2.2 障碍物起到显著抑爆作用的情况
        6.2.3 障碍物抑爆效果不明显的情况
    6.3 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3863709