爆炸反應(yīng)管的研制及管內(nèi)氣體燃爆特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-12 00:54
近年來(lái),隨著預(yù)混可燃?xì)怏w在工業(yè)生產(chǎn)、民用建筑以及交通運(yùn)輸領(lǐng)域的實(shí)際運(yùn)用越來(lái)越廣泛,各類輸氣管道及密閉容器內(nèi)預(yù)混可燃?xì)怏w的泄漏及爆炸事故也頻頻發(fā)生,造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。同時(shí),由于傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展主要依賴于煤、石油和天然氣等不可再生的化石燃料的大量消耗,已造成嚴(yán)重的能源匱乏和環(huán)境污染等問(wèn)題。氫氣作為未來(lái)一種無(wú)污染的理想可燃?xì)怏w燃料,且相比其它含碳可燃?xì)怏w,具有點(diǎn)火能低、燃燒極限范圍廣、層流燃燒速度和擴(kuò)散性較高、熄火距離較小和熄火拉伸率較大等特性。它的燃燒過(guò)程、火焰面動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)以及爆炸動(dòng)力學(xué)行為也呈現(xiàn)出不同的特性和規(guī)律,為此,開(kāi)展氫氣/空氣預(yù)混氣體燃爆過(guò)程和燃爆特性的研究勢(shì)在必行。然而,探究預(yù)混氫氣/空氣燃爆特性以及不同點(diǎn)火條件、初始條件、管道尺寸效應(yīng)和各種管道結(jié)構(gòu)對(duì)其燃爆特性的影響研究能對(duì)工業(yè)管道設(shè)計(jì)和燃爆事故的預(yù)防措施提供重要的參考,同時(shí),基于預(yù)混氣體燃爆理論,開(kāi)發(fā)和利用氫能并將其用于新材料制備領(lǐng)域,通過(guò)對(duì)納米材料的微觀結(jié)構(gòu)和合成機(jī)理的研究,反饋到對(duì)氫氣/空氣燃爆特性和燃燒理論研究,建立二者相互影響、相互聯(lián)系機(jī)制,也是一種全新的研究思路和方法;诖,本文首先運(yùn)用氣相爆轟理論和強(qiáng)...
【文章來(lái)源】:遼寧工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
燃?xì)夤艿佬孤┘氨ㄊ鹿?br>
即:球形火焰、指尖形火焰、接觸壁面火焰和經(jīng)典的郁金香過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)密閉管內(nèi)預(yù)混 H2/Air 燃燒火焰在形成經(jīng)典的 Tulip 火彎曲,最終形成了三重褶皺的郁金香火焰面,如圖 1.2 所示,并認(rèn)為火焰面的形成與 Taylor 不穩(wěn)定性有關(guān)。然而,Bychkov[23]等根據(jù)所提和 Tulip 形成的理論模型認(rèn)為 Tulip 火焰的形成與雷諾數(shù)有關(guān)。此外,度差[24]、火焰鋒面與壓力波相互作用[25]、管壁約束導(dǎo)致的火焰面arkstein 不穩(wěn)定性[26]、速度分布和 Darrieus-Lansau[27-28]等因素均對(duì) Tul影響。沈曉波[29]通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究了預(yù)混 H2/Air 和 C3H8/Air 褶皺的直管道內(nèi)傳播過(guò)程的差異性。張冰冰等[30]實(shí)驗(yàn)研究 CH4/Air 預(yù)混氣體力波的傳播規(guī)律,揭示了受限空間內(nèi)反射波對(duì)預(yù)混氣體爆炸過(guò)程與管[31]。以上實(shí)驗(yàn)研究成果的不斷報(bào)道有力地推動(dòng)了燃爆理論研究的發(fā)展
3 爆炸反應(yīng)管的研制及其應(yīng)用探索3.1 引言本章節(jié)將詳細(xì)介紹自行研究的爆炸反應(yīng)裝置的組成結(jié)構(gòu),并進(jìn)行管道爆炸壓力的估算及管道強(qiáng)度驗(yàn)算;诖吮ㄑb置設(shè)計(jì)了一組預(yù)混 H2/Air 爆炸反應(yīng)壓力測(cè)試實(shí)驗(yàn)方案,探討爆炸反應(yīng)管內(nèi)不同位置處爆炸壓力的差異性以及初始溫度和燃?xì)饣旌媳壤龑?duì)爆炸壓力的影響規(guī)律。最后,利用該爆炸反應(yīng)裝置來(lái)制備納米材料,以期探索爆炸反應(yīng)管的實(shí)際應(yīng)用,為實(shí)際工程領(lǐng)域提出新的研究思路。3.2 爆炸反應(yīng)管的研制3.2.1 爆炸反應(yīng)管的組成結(jié)構(gòu)及幾何尺寸
本文編號(hào):3621172
【文章來(lái)源】:遼寧工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
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即:球形火焰、指尖形火焰、接觸壁面火焰和經(jīng)典的郁金香過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)密閉管內(nèi)預(yù)混 H2/Air 燃燒火焰在形成經(jīng)典的 Tulip 火彎曲,最終形成了三重褶皺的郁金香火焰面,如圖 1.2 所示,并認(rèn)為火焰面的形成與 Taylor 不穩(wěn)定性有關(guān)。然而,Bychkov[23]等根據(jù)所提和 Tulip 形成的理論模型認(rèn)為 Tulip 火焰的形成與雷諾數(shù)有關(guān)。此外,度差[24]、火焰鋒面與壓力波相互作用[25]、管壁約束導(dǎo)致的火焰面arkstein 不穩(wěn)定性[26]、速度分布和 Darrieus-Lansau[27-28]等因素均對(duì) Tul影響。沈曉波[29]通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究了預(yù)混 H2/Air 和 C3H8/Air 褶皺的直管道內(nèi)傳播過(guò)程的差異性。張冰冰等[30]實(shí)驗(yàn)研究 CH4/Air 預(yù)混氣體力波的傳播規(guī)律,揭示了受限空間內(nèi)反射波對(duì)預(yù)混氣體爆炸過(guò)程與管[31]。以上實(shí)驗(yàn)研究成果的不斷報(bào)道有力地推動(dòng)了燃爆理論研究的發(fā)展
3 爆炸反應(yīng)管的研制及其應(yīng)用探索3.1 引言本章節(jié)將詳細(xì)介紹自行研究的爆炸反應(yīng)裝置的組成結(jié)構(gòu),并進(jìn)行管道爆炸壓力的估算及管道強(qiáng)度驗(yàn)算;诖吮ㄑb置設(shè)計(jì)了一組預(yù)混 H2/Air 爆炸反應(yīng)壓力測(cè)試實(shí)驗(yàn)方案,探討爆炸反應(yīng)管內(nèi)不同位置處爆炸壓力的差異性以及初始溫度和燃?xì)饣旌媳壤龑?duì)爆炸壓力的影響規(guī)律。最后,利用該爆炸反應(yīng)裝置來(lái)制備納米材料,以期探索爆炸反應(yīng)管的實(shí)際應(yīng)用,為實(shí)際工程領(lǐng)域提出新的研究思路。3.2 爆炸反應(yīng)管的研制3.2.1 爆炸反應(yīng)管的組成結(jié)構(gòu)及幾何尺寸
本文編號(hào):3621172
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