液体动力燃料燃爆特性研究

发布时间：2017-03-29 00:11

  本文关键词：液体动力燃料燃爆特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科学技术发展,液体动力燃料安全问题显得越来越重要。本文从基础实验的角度出发,依据国家石油和石油产品标准试验方法,测试了部分液体动力燃料的理化性能；基于粒度仪设计油品喷雾粒径测试系统,得到不同压力下的燃料雾化粒径及粒径分布数据；采用20L球形液体燃料燃爆性能评定装置及持续燃烧仪,测试了燃料有约束条件下的燃爆性能；通过外场爆炸实验,研究了燃料燃爆过程及其着火爆炸的动力学过程。通过这些基础研究,为液体燃料安全问题提供相应技术基础。主要研究结论如下：(1)实验油样中汽油黏度最小,雾化性能最好,汽油轻组分含量明显高于其他燃料,遇明火危险性最高。(2)燃料雾化特性规律为：喷雾压力越小,大尺寸粒径相对越集中；随着压力的升高,粒子平均粒径变小,粒径分布变宽；压力越大,雾化效果越好,在此条件下燃烧越充分。(3)燃料喷雾粒径分布过程可分为初步形成阶段、扩散阶段和稳定阶段3个阶段。(4)通过对-35号军用柴油点火延迟时间、点火剂用量和燃料加入量的试验,最佳点火延迟时间为300ms,引爆燃料所用点火剂用量为0.48g,最佳柴油用量为50mL。(5)随着喷雾压力的升高,各燃料最大爆炸压力有上升的趋势。七种燃料中,含氧柴油燃爆效果最优,其持续燃烧时间为330s,火焰最高温度达4095℃,持续燃烧时间及火焰最高温度均大于其他燃料。(6)无约束条件下燃料爆炸主要表现为火球,燃料燃爆能力的评估可以用火球尺寸、火球表面最高温度、高温区持续时间、火热辐射通量参数来表征。
【关键词】：雾化性能 粒度仪 爆炸球 燃爆特性
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ517.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 燃料雾化性能与燃烧关系研究10-11
• 1.2.2 约束条件下燃料燃爆性能研究11-12
• 1.2.3 无约束条件下燃料爆炸特性研究12-13
• 1.3 本文的主要工作和研究内容13-14
• 2 液体蒸气燃烧爆炸基本理论14-19
• 2.1 燃烧爆炸定义14-16
• 2.1.1 燃烧爆炸的关系14
• 2.1.2 热爆炸机理14
• 2.1.3 链式反应理论14-15
• 2.1.4 液体燃料火焰传播速度和爆炸极限15-16
• 2.2 燃烧爆炸条件16-17
• 2.2.1 燃烧条件16
• 2.2.2 爆炸条件16-17
• 2.3 燃烧爆炸的特征17-19
• 2.3.1 可燃液体燃烧过程17
• 2.3.2 爆炸的特征17-19
• 3 燃料基本理化性质分析19-25
• 3.1 实验样品19-20
• 3.2 实验方法20-21
• 3.3 理化性质测试结果与分析21-23
• 3.3.1 测定结果分析21-23
• 3.4 本章小结23-25
• 4 燃料雾化性能的实验研究25-37
• 4.1 引言25
• 4.2 实验装置及测试系统25-28
• 4.2.1 粒度仪技术参数25
• 4.2.2 粒径发生装置技术参数25-26
• 4.2.3 工作原理26-27
• 4.2.4 粒径相关指标27-28
• 4.3 不同压力条件下雾化特性分析28-31
• 4.4 固定压力下雾化阶段分析31-36
• 4.5 雾化机理分析36
• 4.6 本章小结36-37
• 5 燃料燃爆性能的实验研究37-57
• 5.1 引言37
• 5.2 实验装置及测试系统37-40
• 5.2.1 爆炸性能实验37-39
• 5.2.2 爆炸压力和压力上升速率39
• 5.2.3 爆炸指数39
• 5.2.4 可持续燃烧性能39-40
• 5.3 燃料燃爆特性最佳实验条件的确定40-43
• 5.3.1 点火延时对柴油燃爆特性的影响40-41
• 5.3.2 点火药用量对柴油燃爆特性的影响41-42
• 5.3.3 柴油用量对燃爆特性的影响42-43
• 5.4 不同压力条件下燃料燃爆特性分析43-46
• 5.4.1 燃料燃爆性能结果分析43-45
• 5.4.2 燃料燃爆过程分析45-46
• 5.5 不同压力下喷雾粒径与燃爆特性相关性分析46-48
• 5.6 燃料持续燃烧特性分析48-50
• 5.7 燃料无约束条件下爆炸特性分析50-55
• 5.7.1 实验方法及实验布局51-52
• 5.7.2 实验结果及分析52-55
• 5.8 燃料云雾燃爆机理分析55-56
• 5.9 本章小结56-57
• 6 结论与展望57-59
• 6.1 结论57-58
• 6.2 问题与展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64
• 附录64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 席志德,解立峰,刘家骢,惠君明;高速运动液体燃料爆炸抛撒模型的建立[J];弹道学报;2004年02期

2 黄沿波;梁栋;;自由表面蒸发燃烧危害特性研究[J];消防科学与技术;2010年11期

3 雷正;鲁长波;安高军;熊春华;解立峰;;汽油雾化及燃爆特性实验研究[J];消防科学与技术;2014年11期

  本文关键词：液体动力燃料燃爆特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：273310