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边界条件对甲烷预混气爆轰特性的影响

发布时间:2018-02-27 05:35

  本文关键词: 爆轰实验 甲烷预混气 边界条件 爆轰极限 数字化处理 胞格尺寸 出处:《爆炸与冲击》2017年02期  论文类型:期刊论文


【摘要】:通过实验研究及数字化处理研究了边界条件对CH4预混气体爆轰特性的影响。在内径为63.5、50.8mm圆柱形管道及长方体管道进行爆轰实验,得到胞格结构和爆轰速度曲线。烟膜数字化处理量化了预混气体的爆轰不稳定性,并计算出胞格尺寸。3种管道内测得的平均爆轰速度与CJ速度接近,边界条件的影响不明显。分析爆轰速度曲线发现,极限压力受到边界条件的影响,鄜50.8和鄜63.5mm管道内预混气的极限压力分别为5和4.05kPa,即随着管径增大,爆轰极限压力降低。数字化处理所得不同管道内烟膜轨迹的不规则程度无明显差别,因此可以认为不稳定性是预混气固有的性质。在相同爆轰初始压力下,管径增大,胞格数量变多,表明爆轰传播时爆轰螺旋头数增多以维持传播。
[Abstract]:The effects of boundary conditions on the detonation characteristics of CH4 premixed gas were studied by means of experimental study and digital processing. The detonation experiments were carried out in a cylindrical pipe and a cuboid pipe with an inner diameter of 63.5 mm and 50.8 mm. The cell structure and detonation velocity curve were obtained. The detonation instability of premixed gas was quantified by digital processing of smoke film, and the average detonation velocity measured in 3 kinds of pipeline with cell lattice size was calculated, and the average detonation velocity was close to CJ velocity. The analysis of detonation velocity curve shows that the limit pressure is affected by the boundary condition, and the limit pressure of premixed gas in 50.8 and 63.5mm pipeline is 5 and 4.05 KPA respectively, that is, with the increase of pipe diameter, the limit pressure of premixed gas is 5 and 4.05 KPA respectively. The limit pressure of detonation is reduced. There is no obvious difference in the irregular degree of smoke film trajectories in different pipes obtained by digital processing, so the instability is considered to be the inherent property of the premixed gas. Under the same initial detonation pressure, the diameter of the pipe increases. The increase of the number of cell lattices indicates that the number of detonation spiral heads increases to maintain the propagation of detonation.
【作者单位】: 北京科技大学教育部金属矿山高效开采与安全重点实验室;Mechanical
【基金】:国家自然科学基金项目(11602017) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(FRF-TP-15-105A1) 中国博士后科学基金项目(2015M580049)
【分类号】:O381

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