• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
  • EI、Scopus、CA、JST收录
  • 力学类中文核心期刊
  • 中国科技核心期刊、CSCD统计源期刊

反射波对预混气体爆炸过程与管壁动态响应的影响

周宁 张冰冰 冯磊 耿莹 姜帅 张路

陶松垒, 李未材. 防波堤基础的爆炸处理方法及应用[J]. 爆炸与冲击, 2003, 23(5): 475-480. doi: 10.11883/1001-1455(2003)05-0475-6
引用本文: 周宁, 张冰冰, 冯磊, 耿莹, 姜帅, 张路. 反射波对预混气体爆炸过程与管壁动态响应的影响[J]. 爆炸与冲击, 2016, 36(4): 541-547. doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0541-07
Zhou Ning, Zhang Bingbing, Feng Lei, Geng Ying, Jiang Shuai, Zhang Lu. Effects of reflected wave on premixed-gas explosion and dynamic response of tube shells[J]. Explosion And Shock Waves, 2016, 36(4): 541-547. doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0541-07
Citation: Zhou Ning, Zhang Bingbing, Feng Lei, Geng Ying, Jiang Shuai, Zhang Lu. Effects of reflected wave on premixed-gas explosion and dynamic response of tube shells[J]. Explosion And Shock Waves, 2016, 36(4): 541-547. doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0541-07

反射波对预混气体爆炸过程与管壁动态响应的影响

doi: 10.11883/1001-1455(2016)04-0541-07
基金项目: 

国家青年自然科学基金项目 51204026

江苏省高校青蓝工程项目 SCZ1409700002

详细信息
    作者简介:

    周宁(1977—),男,博士,副教授,zhouning@cczu.edu.cn

  • 中图分类号: O383

Effects of reflected wave on premixed-gas explosion and dynamic response of tube shells

  • 摘要: 为研究管道内甲烷/空气混合气体火焰和压力波的传播规律,对内载压力波作用下管壁的动态响应进行实验。结果表明,末端闭口实验中,管道末端的反射激波会引起当地火焰亮度的增大,而前端反射激波则有可能导致火焰内部的分离从而出现熄灭与复燃现象。相对于末端开口工况,末端闭口实验时管道两端产生的往复反射激波对管壁具有叠加加载作用,导致管壁产生较大的环向应变。
  • 图  1  实验装置图

    Figure  1.  Schematic of experimental setup

    图  2  传感器测点布置

    Figure  2.  Arrangement of sensors

    图  3  不同工况下管道内各点压力时程曲线

    Figure  3.  Pressure histories from different test points in experimental tubes

    图  4  不同工况下管道应变时程曲线

    Figure  4.  Strain histories in different experimental cases

    图  5  末端闭口工况下典型位置处光电与压力信号对比

    Figure  5.  Pressure and flame signals at typical positions in close-ended tube

    图  6  末端开口工况下典型位置处光电与压力信号对比

    Figure  6.  Pressure and flame signals at typical positions in open-ended tube

    图  7  末端反射激波对管道内压力波传播与管壁应变的影响

    Figure  7.  Effect of the reflected shock wave on the pressure and strain in the tube

    表  1  管道上传感器布置

    Table  1.   Arrangement of sensors on the blast tube

    编号 传感器类型 L/m
    S1 光电 1.0
    S2 光电 1.5
    S3 光电 2.5
    S4 光电 3.5
    S5 光电 4.5
    S6 光电 5.5
    S7 光电 6.5
    S8 光电 8.0
    S9 光电 9.0
    S10 光电 10.0
    S11 压力 1.0
    S12 压力 2.5
    S13 压力 4.5
    S14 压力 6.5
    S15 压力 8.0
    S16 压力 10.0
    S17 应变 6.5
    S18 应变 8.0
    下载: 导出CSV
  • [1] 周凯元, 李宗芬.丙烷-空气爆燃波的火焰面在直管道中的加速运动[J].爆炸与冲击, 2000, 20(2): 137-142. doi: 10.3321/j.issn:1001-1455.2000.02.008

    Zhou Kaiyuan, Li Zongfen. Flame front acceleration of propane-air deflagration in straight tubes[J]. Explosion and Shock Waves, 2000, 20(2): 137-142. doi: 10.3321/j.issn:1001-1455.2000.02.008
    [2] 林伯泉, 周世宁, 张仁贵.瓦斯爆炸过程中激波的诱导条件及其分析[J].实验力学, 1998, 13(4): 463-467. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYLX804.006.htm

    Lin Boquan, Zhou Shining, Zhang Rengui. The inducing condition of shock waves in gas explosion[J]. Journal of Experimental Mechanics, 1998, 13(4): 463-467. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYLX804.006.htm
    [3] 林伯泉, 张仁贵, 吕恒宏.瓦斯爆炸过程中火焰传播规律及其加速机理的研究[J].煤炭学报, 1999, 24(1): 56-59. doi: 10.3321/j.issn:0253-9993.1999.01.013

    Lin Boquan, Zhang Rengui, Lü Henghong. Research on accelerating mechanism and flame transmission in gas explosion[J]. Journal of China Coal Society, 1999, 24(1): 56-59. doi: 10.3321/j.issn:0253-9993.1999.01.013
    [4] 陈先锋, 陈明, 张庆明, 等.瓦斯爆炸火焰精细结构及动力学特性的实验[J].煤炭学报, 2010, 35(2): 246-249. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=mtxb201002016

    Chen Xianfeng, Chen Ming, Zhang Qingming, et al. Experimental investigation of gas explosion microstructure and dynamic characteristic in a semi-vented pipe[J]. Journal of China Coal Society, 2010, 35(2): 246-249. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=mtxb201002016
    [5] 丁以斌, 肖福全, 宣晓燕, 等. 5种结构障碍物对火焰传播影响的试验研究[J].中国安全科学学报, 2011, 21(2): 63-67. doi: 10.3969/j.issn.1003-3033.2011.02.011

    Ding Yibin, Xiao Fuquan, Xuan Xiaoyan, et al. Experimental study on the effects of five different shaped obstacles on flame propagation[J]. China safety Science Journal, 2011, 21(2): 63-67. doi: 10.3969/j.issn.1003-3033.2011.02.011
    [6] 丁以斌, 肖福全, 宣晓燕, 等.立体结构障碍物的不同放置方式对甲烷预混火焰传播影响的研究[J].煤炭学报, 2012, 37(1): 137-140. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MTXB201201034.htm

    Ding Yibin, Xiao Fuquan, Xuan Xiaoyan, et al. Deposited manner of solid structure obstacles influence on flame propagation in premixed-methane tube[J]. Journal of China Coal Society, 2012, 37(1): 137-140. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-MTXB201201034.htm
    [7] 林伯泉, 菅从光, 周世宁.受限空间瓦斯爆炸反射波及对火焰传播的影响[J].中国矿业大学学报, 2005, 34(1): 1-5. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgkydxxb200501001

    Lin Boquan, Jian Congguang, Zhou Shining. Influence of reflected wave of gas explosion on flame transmission in confined space[J]. Journal of China University of Mining and Technology, 2005, 34(1): 1-5. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgkydxxb200501001
  • 期刊类型引用(5)

    1. 褚怀保,陈璐阳,杨小林,王东辉,魏海霞,孙博. 含初始损伤饱水花岗岩的冲击破坏规律. 爆炸与冲击. 2025(01): 53-66 . 本站查看
    2. 孙卓越,吴拥政,周鹏赫. 冲击载荷下砂质泥岩破碎分形特征. 中国安全生产科学技术. 2024(06): 133-139 . 百度学术
    3. 闻磊,冯文杰,李明烨,石召龙,于俊红,赵小虎. 冲击动载作用下含界面裂纹岩体破坏特征试验研究. 岩石力学与工程学报. 2024(07): 1662-1679 . 百度学术
    4. 贾宇,翟越,李宇白,谢梓涵,王奥晨,殷溥隆. 不同恒温时间加热下花岗岩冲击压缩力学特性及破碎特征. 中南大学学报(自然科学版). 2024(09): 3494-3504 . 百度学术
    5. 刘烈帅,刘先林,邵羽,唐正辉,薛大为,吕玺琳. 天然含水与饱和状态砂岩静力学特性三轴试验研究. 广西大学学报(自然科学版). 2024(06): 1204-1215 . 百度学术

    其他类型引用(3)

  • 加载中
图(7) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  5897
  • HTML全文浏览量:  2484
  • PDF下载量:  934
  • 被引次数: 8
出版历程
  • 收稿日期:  2014-11-19
  • 修回日期:  2015-02-05
  • 刊出日期:  2016-07-25

目录

    /

    返回文章
    返回