中尺度瓦斯爆炸试验管道测试系统调试与分析

发布时间：2017-08-22 03:45

  本文关键词：中尺度瓦斯爆炸试验管道测试系统调试与分析

  更多相关文章： 瓦斯爆燃 火焰 冲击波 瞬态光谱 实验研究

【摘要】：瓦斯爆炸已经从各个角度被诠释,包括在复杂几何通道的瓦斯爆炸点火和传播问题、半预混条件下瓦斯爆炸引发及其传播现象、瓦斯爆炸流场(自发光)的激光和光谱测量、瓦斯爆炸抑制方法的机理性等方面的研究。但是大部分是在小尺度的实验管道中进行测量,结果不能直接用于大尺度瓦斯爆炸实验研究。大尺度模拟巷道虽然也进行了瓦斯爆炸的测量,但是数据稳定性不高,较为粗糙,所以本文从中尺度管道着手,开展了瓦斯爆炸实验研究,兼具了数据稳定性和尺度方面的优势。化学反应(包括点火)和冲击波传播是强烈非线性现象,非线性导致不同尺度管道爆燃现象存在差异。小尺度研究结果不能直接推广到大尺度管道,爆炸现象不具有简单的几何相似性。本文主要研究中尺度管道(200mm*200mm)的瓦斯爆炸传播现象,从压力和火焰传播速度角度,认识中尺度管道瓦斯爆炸传播的现象,获得尺寸效应的初步认识。实验主要由激波管系统、测量系统、充配气系统、真空系统以及辅助系统构成,在实验过程中,创新和改进了相关设备,包括瓦斯爆炸过程光电传感系统、阻燃系统、防误触发系统、瞬态光谱系统等,解决了瓦斯爆炸实验普遍存在的误触发问题,火焰信号采集,延时同步控制,瞬态光谱等问题。本文对点火能量进行了简单测试,对固壁反射下压力随时间曲线与破膜情况下压力随时间变化曲线进行了实验研究和深入分析,介绍测量系统中在使用了自行研制的误触发段对实验结果的优化作用,讨论了瓦斯爆燃火焰随时间变化和冲击波压力时间变化以及不同位置处前驱冲击波压力和火焰的变化情况,并进行了简单的汞灯和蜡烛瞬态光谱测试。结果表明爆炸激波管反射端不同的边界约束的不同效果。较弱的膜片(类似于泄爆膜片)和固壁(强约束)对冲击波和火焰的反射作用效果不同,根据超压大小,可判断膜片泄爆可更好地减小冲击波峰值和持续时间。火焰面宽度和速度有不可重复性特征,说明了中尺度管道爆燃火焰呈现了湍流不稳定性,也验证了DDT过程是非定常的。
【关键词】：瓦斯爆燃 火焰 冲击波 瞬态光谱 实验研究
【学位授予单位】：华北科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD712.7
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• abstract6-15
• 1 绪论15-21
• 1.1 研究背景15
• 1.2 研究意义15-17
• 1.3 国内外研究现状17-19
• 1.4 本文主要内容19-21
• 2 瓦斯爆炸传播的基本理论21-29
• 2.1 预混气火焰传播基础理论21-22
• 2.2 瓦斯空气预混气爆燃22-23
• 2.3 瓦斯空气预混气爆轰23-29
• 3 实验系统及其改进29-41
• 3.1 实验装置29-34
• 3.2 瓦斯空气混合物配制34-36
• 3.3 实验和测量系统改进36-40
• 3.4 本章小结40-41
• 4 实验结果分析和讨论41-55
• 4.1 点火能量简单测试41-43
• 4.2 不同约束条件下瓦斯爆燃压力实验研究43-46
• 4.3 中尺度管道中瓦斯爆燃火焰和前驱冲击波传播特性实验研究46-51
• 4.4 光谱仪和ICCD对于OH自由基光谱的初步调试51-53
• 4.5 本章小结53-55
• 5 结束语55-57
• 5.1 本文主要结论55
• 5.2 下一步需要研究问题55-57
• 参考文献57-60
• 作者简历60-62
• 学位论文数据集62

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韩延河,赵延湘;利用“瓦斯爆炸三角形”理论 加强通防隐患工程的管理[J];矿业安全与环保;2000年S1期

2 魏引尚,张俭让,常心坦;瓦斯爆炸的突变模型[J];西安科技学院学报;2002年03期

3 樊小涛,李祖邦,蔡周全;瓦斯爆炸对动物损伤的试验研究[J];矿业安全与环保;2005年04期

4 牛家宝;;浅谈瓦斯爆炸的原因及防治措施[J];民营科技;2007年05期

5 唐建军;;水抑制瓦斯爆炸的实验综述[J];陕西煤炭;2008年06期

6 陈晓军;侯海苗;;瓦斯爆炸及其预防[J];煤;2008年02期

7 翟成;林柏泉;叶青;陆振国;朱传杰;张志雨;;结构异常管路对瓦斯爆炸传播特性的影响[J];西安科技大学学报;2008年02期

8 郑治;;哀伤的瞬间——特大瓦斯爆炸事故回放[J];现代职业安全;2009年05期

9 孙海山;;从人的因素分析瓦斯爆炸原因及治理对策[J];煤炭经济研究;2010年01期

10 满旭波;;瓦斯爆炸的防治是煤矿安全工作重中之重[J];黑龙江科技信息;2010年10期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张景廉;;瓦斯爆炸、森林大火、地震及其它[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年

2 樊小涛;蔡周全;;瓦斯爆炸对动物损伤的试验研究[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2004年学术年会论文集[C];2004年

3 任和平;付军;李志强;;成批瓦斯爆炸烧伤的治疗体会[A];第五届全国烧伤救治专题研讨会烧伤后脏器损害的临床救治论文汇编[C];2007年

4 梁运涛;于贵生;王刚;;瓦斯爆炸传播的热力学和运动特性实验研究[A];煤矿重大灾害防治技术与实践——2008年全国煤矿安全学术年会论文集[C];2008年

5 王磊;司荣军;张延松;韩丽丽;;瓦斯爆炸数值模拟研究[A];中国煤炭学会煤矿安全专业委员会2009年学术研讨会论文集[C];2009年

6 杨秀云;周丽萍;;屯兰煤矿“2·22”瓦斯爆炸急诊伤员院内接诊和分流模式与意义探讨[A];《中华急诊医学杂志》第九届组稿会暨第二届急诊医学青年论坛全国急危重症与救援医学学习班论文汇编[C];2010年

7 魏引尚;常心坦;;瓦斯爆炸参数的理论计算及机理探讨[A];中国煤炭学会第六届青年科技学术研讨会论文集[C];2000年

8 张志伟;刘志强;王绍敏;王海标;;瓦斯爆炸及其防治[A];山东煤炭学会2004年度优秀学术论文集[C];2004年

9 聂百胜;李祥春;戴林超;李海龙;张忱;;基于三棱形表面积的瓦斯爆炸火焰图像的分形特征[A];第五届全国计算爆炸力学会议论文摘要[C];2012年

10 宫广东;刘庆明;白春华;;管道中瓦斯爆炸特性的数值模拟[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集（上册）[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 郭勇义;瓦斯爆炸及预防[N];山西日报;2001年

2 松藻煤电石壕煤矿救护队 王廷永;当瓦斯爆炸以后[N];经理日报;2007年

3 赵杰;瓦斯爆炸根源应是管理问题[N];第一财经日报;2009年

4 记者 苏晓洲　谭剑 谢樱;井下存瓦斯爆炸可能[N];新华每日电讯;2010年

5 王衍诗;从非典防控看瓦斯爆炸[N];光明日报;2003年

6 安杰尔;处理瓦斯爆炸的技术要点和难点[N];中国矿业报;2006年

7 记者段宝成;交城农民梁润珍 潜心钻研搞发明[N];山西科技报;2009年

8 陈建营;防止瓦斯爆炸的措施[N];中华合作时报;2002年

9 中国矿业大学安全工程学院 杨威;如何防止煤矿瓦斯爆炸[N];中国能源报;2010年

10 刘见中;煤矿瓦斯爆炸频发敲响安全警钟[N];健康报;2004年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 杨春丽;突出诱发瓦斯爆炸数值模拟及实证研究[D];中国矿业大学（北京）;2009年

2 李孝斌;矿井瓦斯爆炸感应期内反应动力学分析及光学特征研究[D];西安科技大学;2010年

3 杨应迪;瓦斯爆炸对矿井通风网络的动力效应研究[D];安徽理工大学;2011年

4 魏春荣;多孔材料对瓦斯爆炸抑制作用研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

5 李润之;点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究[D];山东科技大学;2010年

6 张如明;泡沫陶瓷隔爆棚抑制瓦斯爆炸的机理及数值模拟研究[D];中国矿业大学(北京);2012年

7 朱传杰;爆炸冲击波前流场扬尘特征及其多相破坏效应[D];中国矿业大学;2011年

8 江丙友;瓦斯爆炸多参数时空演化及气固射流幕抑爆特性[D];中国矿业大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张琴;矿井作业场所瓦斯爆炸倾向性评价的研究[D];中国地质大学（北京）;2008年

2 胡铁柱;瓦斯爆炸传播规律数值模拟研究[D];中国矿业大学（北京）;2008年

3 李艳红;受限空间内瓦斯爆炸过程的反应动力学特性研究[D];辽宁工程技术大学;2012年

4 梁栋林;感应荷电细水雾抑制管道瓦斯爆炸实验研究[D];河南理工大学;2015年

5 史晓亮;中尺度瓦斯爆炸试验管道测试系统调试与分析[D];华北科技学院;2016年

6 郭佳;瓦斯爆炸风险在线评价与动态预警系统研究[D];西安科技大学;2008年

7 匡伶俐;基于粒子系统瓦斯爆炸模拟的研究与实现[D];西安科技大学;2008年

8 童宇;井下巷道内瓦斯爆炸阻爆技术研究[D];中北大学;2009年

9 王蒙蒙;基于事故树方法的瓦斯爆炸危险源辨识与评价[D];太原理工大学;2005年

10 林滢;瓦斯爆炸水系抑制剂的实验研究[D];西安科技大学;2006年

，

本文编号：716890