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题名泄爆条件对管内气粉两相混合体系燃爆特性的影响
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作者
朱文艳
汪泉
张军
徐小猛
方敬贤
李雪交
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机构
安徽理工大学化工与爆破学院
安徽省爆破器材与技术工程实验室
安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方精准开采联合研究中心
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出处
《爆炸与冲击》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期186-196,共11页
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基金
国家自然科学基金(11872002)
煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心开放基金(EC2023024)。
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文摘
为探究气粉两相混合体系泄爆特性变化规律,以甲烷-硝酸铵为实验介质,利用自行搭建的不锈钢火焰加速管道开展了泄爆口不同静态动作压力(p_(st))的燃爆实验,着重研究了p_(st)对气粉两相燃爆压力、火焰传播速度和泄爆火焰形态的影响规律。p_(st)由泄爆口阻塞比(θ)和泄爆膜层数(n)决定,θ和n增大的共同作用使p_(st)升高。p_(st)升高将增强管道对气粉和反应产物冲出管外的约束,增大管内流体的黏滞效应,促进管内气粉两相反应,降低未燃气在管外二次爆炸的强度。对爆燃压力进行分析,发现p_(st)从2.97 kPa升高至14.64 kPa时,爆燃压力时程曲线呈含维稳平台的双峰结构。第一压力峰值从5.48 kPa增大至10.20 kPa,维稳时间从6 ms延长至25 ms,第二压力峰值从23.03 kPa减小至9.71 kPa;p_(st)为16.08和24.12 kPa时,破膜前压力多次叠加反射,致使泄爆膜压力时程曲线呈特殊振荡上升的三峰结构。对火焰传播速度进行分析,发现p_(st)升高使火焰的平均传播速度从161.33 m/s降低至67.99 m/s。对泄爆火焰进行分析,发现当n=2时,θ增大将使泄爆火焰结构由簇状转变为射流状;θ=88.9%时,泄爆火焰呈典型的射流状。θ增大和n增大均使火焰亮度逐渐降低,火焰发光区长度减小,破膜至火焰出现时间间隔和火焰持续时间延长。
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关键词
泄爆
气粉两相
静态动作压力
爆燃压力
火焰形态
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Keywords
explosion venting
gas-powder two-phase
static action pressure
deflagration pressure
flame pattern
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分类号
O383
[理学—流体力学]
TQ560.7
[理学—力学]
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