刚/柔性障碍物对甲烷/空气预混气体泄爆动力学的影响

作     者：陈先锋 张椿城 李毅 许闯 智雪珂 CHEN Xian-feng;ZHANG Chun-cheng;LI Yi;XU Chuang;ZHI Xue-ke

作者机构：武汉理工大学安全科学与应急管理学院武汉430070 

出 版 物：《安全与环境学报》 (Journal of Safety and Environment)

年 卷 期：2023年第23卷第4期

页      面：1101-1107页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：湖北省重点研发计划项目(2021BCA218 2021BCA216) 

主　　题：安全工程 爆炸超压 刚性障碍物 柔性障碍物 二次爆炸 泄爆 

摘      要：为探究刚/柔性障碍物对甲烷/空气泄爆行为的影响,采用自主搭建的连接容器(20 L球形容器连接4 m长爆炸管道和0.5 m长泄压管道)试验系统,研究不同阻塞比与厚度的刚性/柔性障碍物对甲烷/空气爆炸超压及泄爆火焰的影响。结果表明,在球形容器内,随阻塞比和厚度增加,峰值超压与最大升压速率相应增大,在阻塞率为80%和厚度为0.40 mm时峰值超压分别达到了190.4 kPa和273.5 kPa,最大升压速率分别为4.32 MPa/s和7.32 MPa/s。在管道末端,随柔性障碍物厚度增加,爆炸超压与升压速率同样大幅度提升。而随刚性障碍物阻塞比增加,峰值超压和最大升压速率先上升后下降。在设置刚性和柔性障碍物后,泄爆管道内均出现二次爆炸的现象,不同的是,二次爆炸的剧烈程度随柔性障碍物厚度增加而上升,而随刚性障碍物阻塞比增加呈现先增加后降低的趋势。