基于多种控制机理的湍流爆炸燃烧模型研究 被引量：14

1

作者 杜扬 杨小凤 +3 位作者 蒋新生 高建丰 沈光新 杨双 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1045-1047,共3页

本文针对狭长受限空间油气爆炸燃烧发生、发展过程特点,建立不同控制机理制约不同反应步的分步反应湍流燃烧模型。该燃烧模型的基本思想在于将化学反应分为两步进行,各步的控制机理不同,各步释放的能量也不同．采用分解、混合、反应的... 本文针对狭长受限空间油气爆炸燃烧发生、发展过程特点,建立不同控制机理制约不同反应步的分步反应湍流燃烧模型。该燃烧模型的基本思想在于将化学反应分为两步进行,各步的控制机理不同,各步释放的能量也不同．采用分解、混合、反应的分步方式来模拟油气爆炸燃烧过程,通过实验和数值计算结果表明,该模型能较好解决湍流爆炸燃烧过程的数值模拟问题,其结果与实验吻合很好。 展开更多

关键词 油气 燃烧 爆炸 湍流

下载PDF 职称材料

地下储库油气爆炸及抑爆机理与技术研究 被引量：12

2

作者 蒋新生 杜扬 +3 位作者 严欣 薛楠 周琳莉 朱亮 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2008年第2期134-139,共6页

针对地下储库受限空间的特点和油气爆炸抑制的需要,在前期所完成的系统油气爆炸试验和理论研究的基础上,采用超细冷气溶胶抑爆新技术,建立地下受限空间油气爆炸及其抑爆模拟试验系统,研制出新型超细冷气溶胶粉体抑爆剂,并对其进行可行... 针对地下储库受限空间的特点和油气爆炸抑制的需要,在前期所完成的系统油气爆炸试验和理论研究的基础上,采用超细冷气溶胶抑爆新技术,建立地下受限空间油气爆炸及其抑爆模拟试验系统,研制出新型超细冷气溶胶粉体抑爆剂,并对其进行可行性与有效性研究。对地下受限空间油气爆炸抑制的影响因素进行研究,分析了抑爆剂作用机理。结果表明:超细冷气溶胶是一种高效的抑制地下储库油气爆炸的抑爆剂;在相同试验条件下,迎着火焰传播方向喷射抑爆剂的抑爆效果优于垂直火焰传播方向喷射抑爆剂;喷射压力存在临界值,较小较大都不利于油气爆炸抑制,在本文试验条件下,最佳抑爆效果的喷射压力临界值约为0.8MPa;抑爆剂用量不能低于临界抑爆浓度,实验得到的抑爆剂临界浓度为0.232kg/m3;布置方式对抑爆效果具有明显的影响,分散布置比集中布置具有更好的抑爆效果。本文的研究对后续抑爆装置的研制提供了重要的理论参考和关键设计参数。 展开更多

关键词 爆炸安全工程 油气混合物 地下储库 抑爆

下载PDF 职称材料

顶部开口条件下油罐油气爆炸数值模拟 被引量：12

3

作者 王世茂 杜扬 +1 位作者 张少波 张培理 《后勤工程学院学报》 2015年第4期51-56,共6页

根据油罐油气爆炸特性,基于RNG k-ε湍流模型、Finate-Rate/Eddy-Dissipation化学反应模型和相应的控制方程,采用SIMPLE算法对顶部开口条件下油气爆炸发生与发展过程进行了数值模拟。基于数值模拟结果分析了顶部开口条件下油罐油气爆炸... 根据油罐油气爆炸特性,基于RNG k-ε湍流模型、Finate-Rate/Eddy-Dissipation化学反应模型和相应的控制方程,采用SIMPLE算法对顶部开口条件下油气爆炸发生与发展过程进行了数值模拟。基于数值模拟结果分析了顶部开口条件下油罐油气爆炸罐外超压和火焰特征,与实验结果吻合良好,该模型可以用来预测顶部开口条件下油罐油气爆炸强度。 展开更多

关键词 油罐 顶部开口 油气爆炸 超压 火焰 数值模拟

下载PDF 职称材料

油气在顶部含弱约束结构受限空间内的爆炸特性 被引量：11

4

作者 杜扬 王世茂 +3 位作者 齐圣 王波 李阳超 李国庆 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期53-60,共8页

建立了顶部含有弱约束结构的受限空间油气爆炸实验系统,并对含有弱约束的受限空间中油气爆炸特性进行实验研究,获得超压变化规律及火焰发展特征。结果表明:(1)容器内部超压受泄流、外部爆炸、火焰扩张等因素的影响,出现多个峰值,并伴以... 建立了顶部含有弱约束结构的受限空间油气爆炸实验系统,并对含有弱约束的受限空间中油气爆炸特性进行实验研究,获得超压变化规律及火焰发展特征。结果表明:(1)容器内部超压受泄流、外部爆炸、火焰扩张等因素的影响,出现多个峰值,并伴以强烈的振荡;容器外部超压随着距离的增大而减小,且竖直方向超压大于水平方向超压。(2)与无约束爆炸相比,弱约束结构对爆炸的影响主要体现在对爆炸超压的增强效应和对爆炸发展速率的滞后效应。(3)爆炸超压随着油气体积分数的增加先增大后减小,最大超压所对应的初始油气体积分数为1.79%。(4)容器外火焰发展过程分为初级燃烧阶段、过渡燃烧阶段、次级燃烧阶段,由于受Rayleigh-Talor不稳定、Helmholtz不稳定、斜压效应的影响,火焰出现褶皱和卷曲,最大火焰高度和直径分别为0.8和0.55m。 展开更多

关键词 爆炸力学 油气爆炸 受限空间 弱约束 超压 火焰

下载PDF 职称材料

模拟油罐油气混合物爆炸实验与数值仿真研究 被引量：9

5

作者 高建丰 杜扬 +3 位作者 蒋新生 钱海兵 周建忠 杨双 《后勤工程学院学报》 2007年第1期79-83,共5页

对模拟油罐内油气混合物爆炸冲击波特性进行了研究。在直径为1m的模拟油罐中进行了油气混合物爆炸模拟实验，建立了模拟油罐油气混合物爆炸的数值仿真模型，并借助大型商业软件Fluent 6．2完成了数值仿真研究。数值仿真结果与实验值较... 对模拟油罐内油气混合物爆炸冲击波特性进行了研究。在直径为1m的模拟油罐中进行了油气混合物爆炸模拟实验，建立了模拟油罐油气混合物爆炸的数值仿真模型，并借助大型商业软件Fluent 6．2完成了数值仿真研究。数值仿真结果与实验值较为吻合。模拟实验和数值仿真研究的结果表明：油气体积分数、罐内初始温度等决定模拟油罐油气混合物爆炸压力的大小。油罐内爆炸压力波的振荡特性对金属油罐结构来说是有害的。 展开更多

关键词 模拟油罐 油气混合物爆炸 冲击波 实验研究 数值模拟 压力波振荡

下载PDF 职称材料

狭长密闭空间油气爆炸燃烧数值研究 被引量：7

6

作者 欧益宏 王冬 +2 位作者 杜扬 蒋新生 钱海兵 《后勤工程学院学报》 2011年第3期25-29,81,共6页

基于不同控制机理制约不同反应步骤的分步反应燃烧机理,建立了RNGk-ε湍流模型和层流有限速率/涡耗散燃烧模型直接耦合的燃烧模型,采用TVD有限体积法,对充满等体积油气预混气的狭长密闭空间油气爆炸燃烧发生与发展过程进行了数值模拟。... 基于不同控制机理制约不同反应步骤的分步反应燃烧机理,建立了RNGk-ε湍流模型和层流有限速率/涡耗散燃烧模型直接耦合的燃烧模型,采用TVD有限体积法,对充满等体积油气预混气的狭长密闭空间油气爆炸燃烧发生与发展过程进行了数值模拟。为了验证模型的正确性,根据计算结果分析了爆炸流场出现的火焰、压力波和化学反应等特征。所得计算结果对进一步研究气体爆炸安全及控制技术具有重要的学术和应用价值。 展开更多

关键词 油气 爆炸 燃烧 层流 紊流

下载PDF 职称材料

地下原型坑道中油气爆炸的实验研究 被引量：6

7

作者 沈伟 杜杨 +1 位作者 周建忠 王冬 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2003年第3期23-26,共4页

在截面积为7.2m^2,长为700m的地下原型坑道中进行了油气混合物的爆炸实验,实验中使用了加速油料挥发气化的雾化装置以及远距信号传输和采集系统。通过光电火焰传感器和压阻传感器测试爆炸过程中火焰和压力信号,得到了地下原型坑道中油... 在截面积为7.2m^2,长为700m的地下原型坑道中进行了油气混合物的爆炸实验,实验中使用了加速油料挥发气化的雾化装置以及远距信号传输和采集系统。通过光电火焰传感器和压阻传感器测试爆炸过程中火焰和压力信号,得到了地下原型坑道中油气爆炸过程的基本参数,揭示了爆炸过程中组分、湍流对燃烧与压力波发展影响的规律。 展开更多

关键词 气体爆炸 油气混合物 实验研究 地下原型坑道 湍流 压力波 燃烧

下载PDF 职称材料

受限空间油气抑爆模拟实验 被引量：5

8

作者 蒋新生 杜扬 +3 位作者 薛楠 高建丰 欧益宏 唐晓寅 《后勤工程学院学报》 2008年第1期21-25,共5页

针对受限空间的特点，建立了油气爆炸及其抑爆模拟实验系统，研制了新型高效超细粉体抑爆剂，对受限空间油气爆炸及其抑爆过程进行系统的实验研究，分析了抑爆机理。研究表明抑爆剂的喷射方式、喷射压力、喷射用量以及布置方式等因素对... 针对受限空间的特点，建立了油气爆炸及其抑爆模拟实验系统，研制了新型高效超细粉体抑爆剂，对受限空间油气爆炸及其抑爆过程进行系统的实验研究，分析了抑爆机理。研究表明抑爆剂的喷射方式、喷射压力、喷射用量以及布置方式等因素对抑爆效果有着重要的影响，得到了抑爆装置的关键设计参数，为进一步研制抑爆装置奠定了实验和理论基础。 展开更多

关键词 受限空间 抑爆剂 油气 爆炸抑制 实验研究

下载PDF 职称材料

地下组合受限空间油气爆炸实验与数值模拟研究 被引量：5

9

作者 高建丰 杜扬 周琳莉 《热科学与技术》 CAS CSCD 2007年第4期356-362,共7页

隧道、地下储油库、人防工程、地下物资仓库等地下建筑物都是典型的受限空间结构。一旦发生油气爆炸燃烧,爆炸压力波和火焰的传播将受到众多因素的影响。通过实验和数值模拟的方法研究了在洞库地下组合受限空间中油气混合物由弱点火引... 隧道、地下储油库、人防工程、地下物资仓库等地下建筑物都是典型的受限空间结构。一旦发生油气爆炸燃烧,爆炸压力波和火焰的传播将受到众多因素的影响。通过实验和数值模拟的方法研究了在洞库地下组合受限空间中油气混合物由弱点火引起爆炸燃烧的发展过程,以及爆炸压力波和火焰经局部扰动后的变化过程,并将数值模拟结果与实验结果进行了对比和综合分析,得到了地下组合受限空间油气爆炸过程的基本参数,揭示了爆炸过程中组分、湍流对燃烧与压力波发展影响的规律。研究结果对地下受限空间油气爆炸过程的进一步研究以及爆炸灾害的预防都具有参考价值。 展开更多

关键词 地下组合受限空间 坑道 油气爆炸 实验 数值模拟

下载PDF 职称材料

含弱约束受限空间油气爆炸外部特性研究 被引量：3

10

作者 王世茂 杜扬 +3 位作者 李国庆 齐圣 李阳超 徐长航 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第15期253-258,共6页

构建了含弱约束面的受限空间油气爆炸模拟实验系统,对含有弱约束的受限空间油气爆炸外部特性进行了实验研究。实验获得了容器外部不同位置处爆炸超压随时间的变化规律,同时利用高速摄影系统记录了爆炸火焰发展变化过程。研究结果表明:(1... 构建了含弱约束面的受限空间油气爆炸模拟实验系统,对含有弱约束的受限空间油气爆炸外部特性进行了实验研究。实验获得了容器外部不同位置处爆炸超压随时间的变化规律,同时利用高速摄影系统记录了爆炸火焰发展变化过程。研究结果表明:(1)竖直方向和水平方向爆炸压力随时间变化规律均为"破膜与泄流正超压→最大负超压→外部爆燃正超压→二次负超压",竖直方向上最大爆炸压力要略大于水平方向上的最大爆炸压力。(2)随着油气浓度的增加,爆炸超压先增大后减小,在初始油气浓度为1.79%时爆炸超压达到最大值。(3)随着比例距离的增大,外部爆炸超压呈负指数规律递减。(4)火焰形态变化过程可分为"喷射引燃阶段→卷曲变形阶段→蘑菇云状火焰阶段→衰弱熄灭阶段",火焰最大高度为0.85 m,最大直径为0.6 m。 展开更多

关键词 油气 受限空间 弱约束 外部爆炸特性 超压 火焰

下载PDF 职称材料

油料洞库油气爆炸抑制数值模拟 被引量：2

11

作者 蒋新生 杜扬 +4 位作者 唐晓寅 土明林 王冬 钱海兵 周建忠 《后勤工程学院学报》 2008年第4期13-18,共6页

根据受限空间油气爆炸及抑爆过程的发展规律和机理以及爆炸燃烧和抑爆的特点，建立了基于分步反应控制机理的爆炸燃烧及抑爆模型，解决了爆炸及抑爆发展过程中火焰和压力波相互耦合机制，克服了化学反应与多相流动耦合时计算和存储方面... 根据受限空间油气爆炸及抑爆过程的发展规律和机理以及爆炸燃烧和抑爆的特点，建立了基于分步反应控制机理的爆炸燃烧及抑爆模型，解决了爆炸及抑爆发展过程中火焰和压力波相互耦合机制，克服了化学反应与多相流动耦合时计算和存储方面的困难，缓解了控制方程求解时的“刚性”，数值仿真结果与实验吻合较好。研究显示，火焰在传播过程中，由于受到湍流和气体流动影响，形状不断发生变化，不是一直加速传播的，而是呈一定波动范围加速传播的；在狭长受限空间内，油气混合物的爆炸压力和火焰速度会大幅升高，不加以抑制将导致严重的破坏后果；在押爆区由于抑爆剂强烈的物理、化学抑制作用以及两相间进行的能量和动量交换，充满抑爆区的抑爆剂云（雾）能很好地阻断爆炸燃烧火焰的持续传播，从而使爆炸压力失去油气持续燃烧所提供能量的补充而迅速衰减，爆炸传播迅速得到抑制。 展开更多

关键词 油气混合物 受限空间 爆炸及抑爆 数值模拟

下载PDF 职称材料

泡沫铝夹芯结构在油气爆炸荷载作用下的抗爆性能试验研究 被引量：1

12

作者 何秋霖 石少卿 +3 位作者 赵启明 蒋新生 隋顺彬 梁建军 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第9期136-142,共7页

为研究泡沫铝夹芯结构对油气爆炸冲击波的衰减性能及影响其性能的因素,设计一种试验测试系统。在模拟坑道内,点燃混合均匀的油气混合物获取爆炸荷载,并通过调节油气浓度比例来控制爆炸荷载大小,对油气爆炸荷载作用下泡沫铝夹芯结构的防... 为研究泡沫铝夹芯结构对油气爆炸冲击波的衰减性能及影响其性能的因素,设计一种试验测试系统。在模拟坑道内,点燃混合均匀的油气混合物获取爆炸荷载,并通过调节油气浓度比例来控制爆炸荷载大小,对油气爆炸荷载作用下泡沫铝夹芯结构的防护性能进行定量分析。结果表明,当泡沫铝芯层厚度≥10 mm时,泡沫铝夹芯结构对油气爆炸冲击波的衰减效果优于实体金属结构;泡沫铝夹芯结构对油气爆炸冲击波的衰减效果随芯层厚度的增加而提升,但衰减效率呈逐渐减小趋势,试验得出的芯层最优厚度下限为16 mm。 展开更多

关键词 防灾减灾工程及防护工程 泡沫铝夹芯结构 油气爆炸 冲击波

下载PDF 职称材料

预惰化条件下油气爆炸的数值仿真研究 被引量：1

13

作者 陈思维 杜扬 薛楠 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1130-1132,1138,共4页

受限空间中油气混合物的防爆抑爆研究对于石油化工工业的安全生产具有重要意义。建立了由化学动力学和湍流机制共同控制的湍流燃烧模型描述油气的爆炸燃烧过程,采用基于矢通分裂和重构算法的具有TVD性质的有限体积法对控制方程组求解,... 受限空间中油气混合物的防爆抑爆研究对于石油化工工业的安全生产具有重要意义。建立了由化学动力学和湍流机制共同控制的湍流燃烧模型描述油气的爆炸燃烧过程,采用基于矢通分裂和重构算法的具有TVD性质的有限体积法对控制方程组求解,对预惰化条件下受限空间中油气爆炸的特性进行了深入数值仿真研究。仿真结果与实验比较具有较好的吻合性。所做的工作为预惰化防爆抑爆技术在油气化工工艺生产中的系统设计、工艺实施和关键参数计算提供理论依据。 展开更多

关键词 油气混合物 惰性气体 爆炸抑制 湍流燃烧模型 数值仿真

下载PDF 职称材料

液体与固体比例对燃料-空气混合物爆炸特性和热效应的影响

14

作者 王永旭 郑超 +2 位作者 张全孝 李斌 解立峰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期82-89,共8页

为分析不同比例液体与固体燃料云雾爆炸特性和热效应,采用爆炸驱动的方式将燃料分散在空气中形成无约束爆炸性混合物,利用二次起爆药柱引爆云雾。通过高速录像系统、压力测试系统以及红外热成像仪研究乙醚/铝粉/空气混合物的爆炸冲击波... 为分析不同比例液体与固体燃料云雾爆炸特性和热效应,采用爆炸驱动的方式将燃料分散在空气中形成无约束爆炸性混合物,利用二次起爆药柱引爆云雾。通过高速录像系统、压力测试系统以及红外热成像仪研究乙醚/铝粉/空气混合物的爆炸冲击波压力、火球表面温度、高温持续时间等参数。实验结果表明:乙醚与铝粉的质量比为1∶1时,爆炸火焰在云雾中的传播速度最快,形成的爆炸冲击波压力最高;与纯液体燃料相比,加入铝粉可以有效提高燃料云雾爆炸的热效应。该结果可以为化工爆炸事故的预防以及燃料空气炸药配方的选择提供参考依据。 展开更多

关键词 燃料-空气混合物 液体与固体比例 爆炸特性 热效应 燃料分散

下载PDF 职称材料

地下油料洞库油气爆炸的数值模拟研究 被引量：8

15

作者 高建丰 杜扬 +1 位作者 王磊 蒋新生 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期244-249,共6页

地下储油库是典型的受限空间结构。一旦发生油气爆炸燃烧,爆炸压力波和火焰的传播将受到众多因素的影响。通过数值模拟的方法研究了在地下油料洞库中油气混合物由弱点火引起爆炸燃烧的发展过程,以及爆炸压力波和火焰经局部扰动后的变化... 地下储油库是典型的受限空间结构。一旦发生油气爆炸燃烧,爆炸压力波和火焰的传播将受到众多因素的影响。通过数值模拟的方法研究了在地下油料洞库中油气混合物由弱点火引起爆炸燃烧的发展过程,以及爆炸压力波和火焰经局部扰动后的变化过程,并将数值模拟结果与实验结果进行了对比和综合分析,得到了地下油库油气爆炸过程的基本参数,揭示了爆炸过程中油气浓度、湍流对燃烧与压力波发展影响的规律。研究结果对地下受限空间油气爆炸过程的进一步研究以及爆炸灾害的预防都具有参考价值。 展开更多

关键词 地下油库 坑道 油气爆炸 实验 数值模拟

下载PDF 职称材料

燃料空气混合物爆炸威力评估模型研究 被引量：1

16

作者 王德润 陆守香 +1 位作者 黎昌海 汪金辉 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2008年第2期209-214,共6页

针对工业爆炸灾害的气云爆炸和军事上的云爆武器,人们关注其爆炸威力及所产生的毁伤效应.影响爆炸威力的因素很多,关系十分复杂,且存在大量的定性因素和不确定因素,而现有的爆炸威力评估方法各有其特定的适用条件.本文基于人工神经网络... 针对工业爆炸灾害的气云爆炸和军事上的云爆武器,人们关注其爆炸威力及所产生的毁伤效应.影响爆炸威力的因素很多,关系十分复杂,且存在大量的定性因素和不确定因素,而现有的爆炸威力评估方法各有其特定的适用条件.本文基于人工神经网络理论及方法,在合理选取影响爆炸威力主要因素的基础上,构建了燃料空气混合物爆炸威力评估模型.模型检验及应用结果表明,该方法可行,可以为工业和民用行业安全防护或云爆武器配方设计提供有益参考. 展开更多

关键词 燃料空气混合物 爆炸威力 评估 人工神经网络

下载PDF 职称材料

基于神经网络模型的燃料空气混合物爆炸威力预测研究

17

作者 于瓅 刘泽功 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期83-87,共5页

燃料空气混合物爆炸威力准确预测研究是学术界的一个难题。针对燃料空气混合物爆炸威力有效预测问题,采用神经网络方法,设计多层神经网络模型,进行实际预测应用。应用结果表明,采用的预测方法简便、可行,可以为燃料空气混合物爆炸威力... 燃料空气混合物爆炸威力准确预测研究是学术界的一个难题。针对燃料空气混合物爆炸威力有效预测问题,采用神经网络方法,设计多层神经网络模型,进行实际预测应用。应用结果表明,采用的预测方法简便、可行,可以为燃料空气混合物爆炸威力预测提供一种新途径。相比3层BP模型,设计的预测模型可以减少训练次数,缩短训练时间,提高预测正确率,应用优势较明显。 展开更多

关键词 神经网络 燃料空气混合物 爆炸威力 预测

下载PDF 职称材料