礦井瓦斯爆炸對我國煤礦安全生產及災后救援造成了嚴重威脅,發(fā)生爆炸的重要原因之一就是災區(qū)存在能夠引爆瓦斯的火源,目前對礦區(qū)復雜混合氣體爆炸研究成果豐富,而對點火源特征的研究大部分關注在點火能量的影響,并且相關研究多采用電火花點火源進行實驗,對非放電點火源點火研究較少。因此本文采用高溫熱源的點火方式,對比電火花點火源點火,分析了 N₂對CH₄爆炸的影響。論文首先對高溫熱源及電點火源的點火能進行了計算,高溫熱源點火方式為持續(xù)加熱鎳鉻絲,點火能為8.7J,電點火源點火方式為電子脈沖點火,點火能為0.4J,兩種點火源的表面積均約為10mm2,點火持續(xù)時間均為400ms。研究發(fā)現(xiàn),相比電點火源點火,高溫熱源點火的爆炸三角形中臨界氧濃度E點向左上方移動,一區(qū)整體縮小,這是使用高溫熱源點火導致CH₄爆炸極限范圍縮小和臨界氧濃度升高的直接體現(xiàn),也說明降低了 CH₄爆炸的可能性;二區(qū)擴大,而三區(qū)縮小,說明窒息比減小,需要較少的N₂就能使CH₄處于完全惰化狀態(tài)。在使用電點火源和... 

【文章來源】：西安科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 惰化抑爆的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 點火源實驗特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 點火源特性對瓦斯抑爆影響的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 現(xiàn)狀分析
    1.3 研究內容及技術路線
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 技術路線
2 實驗裝置及實驗方案
    2.1 實驗裝置
        2.1.1 多功能球形氣體爆炸實驗裝置
        2.1.2 實驗輔助裝置
        2.1.3 實驗點火裝置
    2.2 實驗方案
        2.2.1 實驗目的
        2.2.2 測試方案
        2.2.3 實驗步驟
        2.2.4 實驗環(huán)境
    2.3 本章小結
3 點火源對氮氣惰化甲烷爆炸極限的影響規(guī)律
    3.1 點火源對氮氣惰化甲烷爆炸極限的影響
        3.1.1 爆炸極限的測試方法
        3.1.2 電點火源點火條件下不同濃度氮氣對甲烷爆炸極限的影響
        3.1.3 高溫熱源點火條件下不同濃度氮氣對甲烷爆炸極限的影響
        3.1.4 兩種點火源對氮氣惰化甲烷爆炸極限的影響
        3.1.5 兩種點火源對氮氣惰化甲烷爆炸危險度的影響
    3.2 點火源對爆炸三角形與臨界氧濃度的影響
        3.2.1 爆炸三角形理論
        3.2.2 計算方法
        3.2.3 計算結果
        3.2.4 點火源對臨界氧濃度及爆炸三角形影響結果分析
    3.3 本章小結
4 點火源對氮氣抑制甲烷爆炸壓力的影響
    4.1 實驗過程及條件
        4.1.1 實驗過程
        4.1.2 實驗環(huán)境
    4.2 點火源對最大爆炸壓力及其到達時間的影響
        4.2.1 電點火源對最大爆炸壓力及其達到時間的影響
        4.2.2 高溫熱源對最大爆炸壓力及其達到時間的影響
        4.2.3 點火源對最大爆炸壓力及其到達時間的影響對比
    4.3 點火源對最大爆炸壓力上升速率及其到達時間的影響
        4.3.1 電點火源對最大爆炸壓力上升速率及其到達時間的影響
        4.3.2 高溫熱源對最大爆炸壓力上升速率及其到達時間的影響
        4.3.3 點火源對最大爆炸壓力上升速率及其到達時間的影響對比
    4.4 本章小結
5 點火源對氮氣抑制甲烷燃爆火焰?zhèn)鞑サ挠绊?br>    5.1 氮氣對點火源的影響
        5.1.1 實驗過程及計算方法
        5.1.2 氮氣對電點火源的影響
        5.1.3 氮氣對高溫熱源的影響
    5.2 點火源對初燃火焰水平傳播速度的影響
        5.2.1 實驗過程及計算方法
        5.2.2 甲烷爆炸初燃火焰水平直徑隨時間的變化情況
        5.2.3 電點火源對初燃火焰水平傳播速度的影響
        5.2.4 高溫熱源對初燃火焰水平傳播速度的影響
        5.2.5 點火源對初燃火焰水平傳播速度的影響對比
    5.3 點火源對燃燒感應期的影響
        5.3.1 實驗過程及計算方法
        5.3.2 電點火源對燃燒感應期的影響
        5.3.3 高溫熱源對燃燒感應期的影響
        5.3.4 點火源對燃燒感應期的影響對比
    5.4 本章小結
6 結論及展望
    6.1 主要結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]瓦斯爆炸抑制材料的特性及抑爆作用研究[D]. 羅振敏.西安科技大學 2009

碩士論文
[1]惰性氣體對丙酮的抑爆研究[D]. 馮夢夢.中北大學 2016
[2]電火源引爆瓦斯的規(guī)律和特征研究[D]. 賴芳芳.華北科技學院 2015
[3]變點火能作用下瓦斯爆炸火焰?zhèn)鞑ヌ卣鲗嶒炑芯縖D]. 黃文祥.西安科技大學 2010



本文編號：3033967