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题名甲烷/石墨粉与甲烷/煤粉爆炸特性对比研究
被引量：3
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作者
裴蓓
徐梦娇
韦双明
郭佳琪
李世梁
胡紫维
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机构
河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创作中心
河南理工大学安全科学与工程学院
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出处
《化工学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第10期4769-4779,共11页
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基金
中国博士后科学基金特别资助项目(2019T120622)
河南省高校科技创新人才支持计划项目(22HASTIT027)
+1 种基金
河南省科技攻关项目(212102310006)
河南省高校基本科研业务费专项(NSFRF210344)。
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文摘
借助20 L球形爆炸系统研究了甲烷/石墨粉和甲烷/煤粉复合体系爆炸特性异同,结果表明:甲烷浓度对甲烷/石墨粉和甲烷/煤粉两相体系的爆炸特性有重要影响,当甲烷的浓度为6%(体积)时,随着石墨粉粒径的增加,甲烷/石墨粉体系的压力曲线由单峰转为双峰,三种粒径的石墨粉(D50:7、18、75μm)浓度分别在60、200、30 g/m^(3)达到爆炸压力最大值0.691、0.657、0.611 MPa;甲烷/煤粉体系则在400 g/m^(3)达到最大值0.724 MPa,高于甲烷/石墨粉体系。当甲烷浓度接近当量比时,三种粒径石墨粉的爆炸压力峰值均呈现逐渐减小的趋势,石墨粉的粒径越小,甲烷/石墨粉两相体系的爆炸压力峰值越小,甲烷/石墨粉体系在质量浓度为10 g/m^(3)时达到最大值;甲烷/煤粉体系的爆炸压力则在60 g/m^(3)时达到最大值0.776 MPa。甲烷浓度由6%增加至9%时,甲烷/石墨粉和甲烷/煤粉的爆炸火焰由不规则形状转为近似球形发展,火焰表面褶皱消失,同时两相体系的爆燃指数显著增高,当粉尘质量浓度大于30 g/m^(3)时,甲烷/煤粉的爆燃指数大于甲烷/石墨粉体系,这是由于煤粉挥发分含量高,燃烧更为充分,且焦炭参与了爆炸过程;石墨粉本身的挥发分含量低,含碳量远超过煤粉,爆炸中仅有少部分石墨粉参与了爆炸。研究结果将对气粉两相混合物爆炸防治提供指导。
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关键词
石墨粉
两相体系
挥发分
爆炸特性
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Keywords
graphite powder
two-phase system
volatile matter
explosion characteristics
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分类号
TD712
[矿业工程—矿井通风与安全]
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