障碍物阻塞率梯度对甲烷爆炸特性影响研究

• 作者: 余明高 马梓茂 韩世新 王雪燕 陈传东
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 爆炸 甲烷 障碍物 阻塞率梯度 湍流
• 年，卷（期）: 2021,（10）
• 所属期刊栏目: 过程安全
• 页码范围: 5430-5439
• 页数: 9页
• 分类号: TD712
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210525

摘要

通过自主设计并搭建小型实验平台，研究障碍物阻塞率梯度依次为0、0.05、0.1、0.15时，甲烷火焰传播过程的火焰结构变化、火焰前锋动力学以及压力演变。结果表明：阻塞率梯度为0和0.05的工况，经过障碍物后的火焰前锋会由模糊逐渐变得清晰，随后火焰前锋会向燃烧区凹陷；而阻塞率梯度为0.1和0.15工况的火焰在经过障碍物后，前端始终模糊，随后湍流燃烧加剧，迅速在整个管道爆燃，并无火焰前锋凹陷现象。阻塞率梯度对火焰瞬时速度影响较大，而对平均速度并无太大影响。随着阻塞率梯度从0增大到0.15，最大火焰速度会明显提升，而平均火焰速度却近似一致。此外，高阻塞率梯度的障碍物组有利于压力积聚，随着阻塞率梯度的增大，峰值超压也呈现规律性的增大，达到峰值超压所需的时间也相应延长。