激波诱导瓦斯爆炸的动力学特性及影响因素

梁运涛; 曾文

doi:10.11883/1001-1455(2010)04-0370-07

激波诱导瓦斯爆炸的动力学特性及影响因素

doi: 10.11883/1001-1455(2010)04-0370-07

梁运涛,
曾文

1.
煤炭科学研究总院沈阳研究院煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁沈阳110016;
2.
天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072

基金项目:

国家自然科学基金项目(50674055)

国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2005CB221506)

中国博士后科学基金项目(20080430733)

辽宁省教育厅项目(2008545)

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出版历程
- 刊出日期: 2010-07-25

Kineticcharacteristicsandinfluencingfactorsof gasexplosioninducedbyshockwave

1.
StateKeyLaboratoryofCoalMineSafetyTechnology,ShenyangBranchof
2.
ChinaCoalResearchInstitute,Shenyang110016,Liaoning,China;

Funds:

NationalNaturalScienceFoundationofChina(50674055)

tNationalBasicResearchProgramofChina(973Program)(2005CB221506)

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Corresponding author: ZENG Wen

摘要

摘要: 通过修改化学动力学计算软件CHEMKIN Ⅲ中的SHOCK 程序包,建立了激波管中激波诱导瓦斯爆炸过程的计算模型,化学反应采用了详细反应机理(包括53种组分、325个反应)。对激波诱导瓦斯爆炸过程中混合气温度、冲击波传播速度、反应物(甲烷、氧气)摩尔分数、活化中心(O、H)摩尔分数、部分致灾性气体(CO、CO2、NO、NO2)摩尔分数的变化趋势进行了详细分析。同时,分析了瓦斯爆炸前混合气初始压力及初始混合气组成对激波诱导瓦斯爆炸动力学特性的影响。结果表明:瓦斯爆炸后CO 的摩尔分数达到0. 07左右,CO2 的摩尔分数为0.02左右,NO 的摩尔分数为0.001左右,NO2 的摩尔分数则在10-6左右;随着瓦斯爆炸前混合气初始压力的提高以及混合气中甲烷体积分数的降低,瓦斯引爆时间将缩短,爆炸后温度将降低,但压力将升高,同时,爆炸后CO 的摩尔分数将降低,NO 的摩尔分数将提高。
- 爆炸力学 /
- 影响因素 /
- 化学动力学模型 /
- 瓦斯爆炸 /
- 冲击波
Abstract: ByamendingtheSHOCKcodeintheFortranchemicalkineticspackage,CHEMKIN Ⅲ,a computationalmodelwasbuiltfortheshockwave-inducedgasexplosioninashocktube.And,the detailedreactionmechanismsinvolving53speciesand325reactionswereadoptedinthemodelabove. Thebuiltcomputationalmodelwasusedtoanalyzetheevolvementsofthefollowingparameters: mixedgastemperature,shockwavevelocity,themolefractionsofreactants(CH4andO2),themole fractionsofactivecenters(O,H),andthemolefractionsofcatastrophicgases(CO,CO2,NOand NO2)intheprocessofgasexplosioninducedbyshockwave.Furthermore,theeffectsoftheinitial pressureandthemixedgascompositionbeforegasexplosiononthekineticcharacteristicsofgasexplosioninducedbyshockwavewerediscussed. TheresultsshowthatthemolefractionsofCO,CO2, NOandNO2areabout0.07,0.02,0.001and10-6,respectively,aftergasexplosion.WiththeincreaseoftheinitialpressureandthedecreaseoftheCH4fractioninthemixedgas, thedetonationtime ofgasexplosionshortens,thetemperaturedecreases,butthepressureincreasesaftergasexplosion. Meanwhile,themolefractionofCOdecreases,themolefractionofNOincreases.
- mechanicsofexplosion /
- influencingfactor /
- chemicalreactionkineticsmodel /
- gasexplosion /
- shockwave

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参考文献(0)

施引文献

期刊类型引用(7)

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