• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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CO2-超细水雾对CH4/Air初期爆炸特性的影响
裴蓓, 韦双明, 陈立伟, 潘荣锟, 王燕, 余明高, 李杰
2019, 39(2): 025402. doi: 10.11883/bzycj-2018-0147
为了研究CO2和超细水雾对9.5%甲烷/空气初期爆炸特性的影响,采用高速纹影系统和定容燃烧弹对9.5%甲烷/空气初期爆炸特性进行了研究。分别改变CO2稀释体积分数和超细水雾质量浓度,分析在二者单独和共同作用下球形火焰传播过程、火焰传播速度和爆炸超压的变化规律。结果表明:58.3 g/m3超细水雾增强了火焰不稳定性,促进了火焰加速和爆炸超压增加,表明超细水雾不足能产生促爆作用,只有当超细水雾充足时才会抑制甲烷爆炸;CO2和超细水雾共同作用时能避免因超细水雾带来的促爆现象,可以明显减弱火焰不稳定性,减小火焰传播速度,降低爆炸超压和平均压升速率,以及明显推迟超压峰值来临时间。
关键词: 二氧化碳, 超细水雾, 甲烷/空气, 初期爆炸特性
开口阻塞比对粉体抑制甲烷爆炸的影响研究
郑立刚, 李刚, 王亚磊, 朱小超, 窦增果, 杜德朋, 余明高
2019, 39(11): 115403. doi: 10.11883/bzycj-2018-0228
为了研究开口阻塞比φ对粉体抑爆特性的影响,采用质量浓度C为0、80、160、240 g/m3的Al (OH)3和NaHCO3粉体,分别抑制具有不同φ(0、0.2、0.4、0.6、0.7、1.0)值的5 L管道内甲烷/空气预混气爆炸。实验结果表明:火焰的破碎度随粉体抑爆效率的增大而增大;最大超压峰值pmax、爆燃指数Kst由燃烧速率和泄爆速率共同决定。φ=0.7是每条爆炸特征参数曲线的拐点。随着φ值增加,超压峰值下降率δ先增大后减小,在0.4和0.6之间达到最大;总体上,Al (OH)3和NaHCO3两种粉体的抑爆效率相近。但在某些阻塞比下,阻塞比引起的低湍流影响着粉体颗粒的沉降行为,使得Al (OH)3抑爆效率优于NaHCO3。当粉体质量浓度从80 g/m3增加到240 g/m3时,热阻增加,火焰的热量不能扩散到粒子云的中心,不利于内部粒子的吸热分解,致使浓度效应越来越弱。
关键词: 开口阻塞比, 粉体质量浓度, 抑爆, 瓦斯爆炸
障碍物对甲烷/氢气爆炸特性的影响
余明高, 阳旭峰, 郑凯, 万少杰
2018, 38(1): 19-27. doi: 10.11883/bzycj-2017-0172
通过自主搭建的小尺寸实验平台,研究管道内障碍物阻塞率及形状对当量比为1时甲烷/氢气爆炸特性的影响。研究结果表明:相同工况下火焰传播结构基本相似,预混火焰传播路径随障碍物阻塞率增大而变窄;预混火焰传播速度随着障碍物阻塞率与氢气体积分数的增大而上升,也随着障碍物形状的改变而产生变化;最大爆炸超压随着障碍物阻塞率和氢气体积分数的增大而增大,达到最大爆炸超压的时间随着阻塞率的增大而缩短;混合气体在管道内爆炸特性受障碍物与混合气体中氢气体积分数共同影响,氢气体积分数小于50%时,受障碍物与混合气体共同影响,氢气体积分数大于50%时,主要受混合气体燃烧特性影响。此研究能够为甲烷/氢气的安全利用提供理论基础。
关键词: 阻塞率, 障碍物形状, 甲烷/氢气, 爆炸特性
N2与CO2对合成气爆炸特性影响的实验研究
余明高, 韦贝贝, 郑凯
2019, 39(6): 065401. doi: 10.11883/bzycj-2018-0131
为了研究惰性气体(氮气及二氧化碳)对合成气爆炸特性的影响,利用20 L球形爆炸仪器,开展不同体积分数氮气与二氧化碳作用下不同当量比合成气的爆炸实验,从爆炸峰值压力、爆炸压力到达峰值时间、爆炸指数方面分析惰性气体对合成气爆炸特性的影响。研究结果表明:惰性气体体积分数的增加会降低合成气的爆炸压力和爆炸指数,推迟爆炸压力到达峰值的时间;在相同体积分数下,CO2比N2能更有效地降低合成气的爆炸峰值压力和爆炸指数,减小爆炸反应的剧烈程度,CO2在抑制合成气爆炸方面比N2的效果明显。
关键词: 合成气, 爆炸压力, 当量比, 惰性气体