發(fā)布時(shí)間：2025-02-05 19:48

　　 為研究不同湍流環(huán)境下,煤塵對(duì)甲烷爆炸特性的影響,基于20 L爆炸球采用0、25、50、100、200 g/m³的煤塵分別與6.5%、9.5%、12%的甲烷在點(diǎn)火延遲時(shí)間60 ms和120 ms的條件下進(jìn)行混合爆炸實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:點(diǎn)火延遲時(shí)間的增大對(duì)單相甲烷爆炸最大爆炸壓力影響較小,顯著降低最大壓力上升速率;有煤塵參與時(shí),3種甲烷濃度下,點(diǎn)火延遲時(shí)間的提高能夠降低最大爆炸壓力和最大壓力上升速率,當(dāng)甲烷濃度為9.5%時(shí),2種點(diǎn)火延遲時(shí)間下,對(duì)應(yīng)的最佳煤塵濃度不同,點(diǎn)火延遲時(shí)間越小,最佳煤塵濃度越小,甲烷濃度為12%時(shí),點(diǎn)火延遲時(shí)間為60 ms時(shí),最大爆炸壓力和最大壓力上升速率對(duì)高濃度煤塵比較敏感,火延遲時(shí)間為120 ms時(shí),最大爆炸壓力和最大壓力上升速率對(duì)低濃度煤塵較為敏感。

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

實(shí)驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)20-L爆炸球形爆炸裝置，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1。實(shí)驗(yàn)裝置主要有20L近球形爆炸容器、粉塵分散系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)等組成。由于較高的點(diǎn)火能會(huì)產(chǎn)生過(guò)驅(qū)動(dòng)效應(yīng)，容易掩蓋爆炸過(guò)程中氣體和粉塵之間的相互作用，且過(guò)高的點(diǎn)火能量容易導(dǎo)致反應(yīng)早期火焰向容器壁傳播過(guò)程中消耗的能量....

圖2 樣品粒度分布圖

實(shí)驗(yàn)采用的煤塵樣品揮發(fā)分、固定碳、灰分和水分的含量分別是20.78%、68.16%、10.02%和1.04%。樣品中位徑為22.2μm，樣品粒度分布如圖2。實(shí)驗(yàn)前煤塵放在60°C電烤箱中烘干24h以上。每種工況重復(fù)3次以上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

圖3 爆炸過(guò)程壓力-時(shí)間曲線刨面圖

爆炸過(guò)程壓力-時(shí)間曲線刨面圖如圖3，分別在點(diǎn)火延遲時(shí)間t1=60ms,t2=120ms條件下啟動(dòng)點(diǎn)火。爆炸得到的壓力峰值定義為最大爆炸壓力pmax；反應(yīng)過(guò)程中得到的壓力上升速率最大值定義為最大壓力上升速率，用（dp/dt)max表示。2.1單相甲烷爆炸

圖4 不同濃度甲烷爆炸特性

不同濃度甲烷爆炸特性如圖4。從圖4可以看出，湍流度的增加可以提高單相甲烷的最大爆炸壓力和最大壓力上升速率，但湍流對(duì)最大爆炸壓力的影響不明顯，因?yàn)樗�是一個(gè)熱力學(xué)值，較低湍流度下最大爆炸壓力有所降低可能是由于混合氣體出現(xiàn)分層現(xiàn)象導(dǎo)致。湍流對(duì)最大壓力上升速率的影響較為明顯，這主要是由于....

本文編號(hào)：4030358