点火能量与瓦斯体积分数对瓦斯爆炸压力和火焰传播速度的显著性影响研究

作     者：张亮 赖芳芳 徐景德 ZHANG Liang;LAI Fangfang;XU Jingde

作者机构：中北大学环境与安全工程学院山西太原030051 华北科技学院安全工程学院河北廊坊065201 万华化学(福建)有限公司福建福清350300 

出 版 物：《煤矿安全》 (Safety in Coal Mines)

年 卷 期：2025年第56卷第1期

页      面：12-18页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上资助项目(51874134,51374108) “十三五”国家重点研发计划资助项目(2016YFC0801502) 

主　　题：点火能量 瓦斯体积分数 瓦斯爆炸压力 火焰传播速度 显著性影响 

摘      要：在长35 m、截面积为200 mm×200 mm的封闭管道中,选取点火能量和瓦斯体积分数2个影响因素,采用正交试验法对瓦斯爆炸最大火焰传播速度、瓦斯爆炸压力峰值、压力上升速率进行研究,得出了在不同点火能量和不同瓦斯体积分数条件下的瓦斯-空气混合气体爆炸显著性影响规律。结果表明:在相同瓦斯体积分数情况下,火焰传播速度从点火位置开始,随着传播距离的增加而逐渐增大,在泄爆舱入口处达到最大值,点火能量越大,火焰传播速度越快;在相同点火能量情况下,最大火焰传播速度随瓦斯体积分数升高先上升后下降,瓦斯体积分数为9.5%时最大;从极差和显著性影响分析可知,瓦斯体积分数、点火能量和两者交互作用对最大火焰传播速度均有显著性影响,显著性影响由大到小为瓦斯体积分数点火能量两者交互作用;在相同瓦斯体积分数情况下,瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率均随点火能量的增加而升高,点火能量越大,压力峰值和压力上升速率越高;在相同点火能量情况下,压力峰值和压力上升速率随瓦斯体积分数的升高先升高后降低,瓦斯体积分数为9.5%时最大;在极差和显著性影响方面,瓦斯体积分数、点火能量均对压力峰值和压力上升速率有显著性影响,且点火能量瓦斯体积分数,两者交互作用则对压力峰值和压力上升速率没有显著性影响。