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高压物理学报 2024年第1期38卷 171-178页

作者：向开军段玉龙何国钦黄维海南拓力特科技有限公司海南海口570100 重庆科技学院安全工程学院重庆401331 油气生产安全与风险控制重庆市重点实验室重庆401331

为探究CO_(2)协同多孔材料对甲烷爆炸特性的影响,自主设计了100 mm×100 mm×1 000 mm爆炸管道并搭建实验平台,研究不同多孔材料孔隙度及CO_(2)喷气压力对甲烷爆炸火焰结构、火焰传播速度和爆炸超压的影响。结果表明:多孔材料对火焰波... 详细信息

为探究CO_(2)协同多孔材料对甲烷爆炸特性的影响,自主设计了100 mm×100 mm×1 000 mm爆炸管道并搭建实验平台,研究不同多孔材料孔隙度及CO_(2)喷气压力对甲烷爆炸火焰结构、火焰传播速度和爆炸超压的影响。结果表明:多孔材料对火焰波有衰减和促进2种效果,当多孔材料孔隙度为10和20 PPI时,未能成功阻爆,而当孔隙度为40 PPI时,阻爆效果明显;CO_(2)喷气压力有一定的阻爆效果,当多孔材料为10和20 PPI时,随着CO_(2)喷气压力的升高,火焰速度峰值逐渐减小,衰减率最大可达13.64%,且爆炸超压峰值也随之下降,其衰减率最大可达52.83%。综合火焰速度和压力变化分析可知,当多孔材料的孔隙度为40 PPI、CO_(2)喷气压力为0.4 MPa时,阻抑爆效果最显著。

关键词： CO_(2) 多孔材料甲烷爆炸协同抑爆孔隙度

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侧壁套管泄爆作用下瓦斯爆炸特性研究

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矿山工程 2024年第2期12卷 263-269页

作者：何国钦张好重庆科技大学安全工程学院重庆

为探究出一种新型高效的煤矿瓦斯爆炸应对方法,基于自主搭建的爆炸实验平台,爆炸管道侧壁设有套管泄爆腔体,通过设置不同泄爆口间距,研究甲烷爆炸的火焰形态、火焰传播速度及爆炸超压等爆炸特性。研究结果表明,套管泄爆作用下,爆炸火焰... 详细信息

为探究出一种新型高效的煤矿瓦斯爆炸应对方法,基于自主搭建的爆炸实验平台,爆炸管道侧壁设有套管泄爆腔体,通过设置不同泄爆口间距,研究甲烷爆炸的火焰形态、火焰传播速度及爆炸超压等爆炸特性。研究结果表明,套管泄爆作用下,爆炸火焰传播速度被显著控制。瓦斯爆炸最大火焰传播速度从无侧壁的27.13 m/s,降低到了18.81 m/s和14.52 m/s,最大衰减率为47.33%。同时,在侧壁套管泄爆作用下,无论是管道上游和管道下游的爆炸超压峰值相比于无侧壁泄爆都有所减小,其中最大衰减率可达35.5%。研究结果可为煤矿瓦斯爆炸的预防和控制提供理论基础,促进煤矿安全技术的发展和创新。

关键词：煤矿套管瓦斯爆炸泄爆

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多种材质障碍物对甲烷-氢气预混燃气的促爆影响

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高压物理学报 2024年第1期38卷 179-188页

作者：焦一飞熊晓曼任昊米红甫何国钦李品魏鑫国家电网四川省电力公司经济技术研究院四川成都610041 重庆科技学院安全工程学院重庆401331

选取3种不同弯曲强度障碍物进行氢气-甲烷混合气体爆炸影响实验研究,以探究不同环境下的促爆危险性。实验过程中采集爆炸管道内火焰图像以及上下游压力。通过分析火焰图像以及爆炸压力数据后发现,爆炸后膨胀燃气推动流场加速在障碍物后... 详细信息

选取3种不同弯曲强度障碍物进行氢气-甲烷混合气体爆炸影响实验研究,以探究不同环境下的促爆危险性。实验过程中采集爆炸管道内火焰图像以及上下游压力。通过分析火焰图像以及爆炸压力数据后发现,爆炸后膨胀燃气推动流场加速在障碍物后方产生涡流,流场在不同材质障碍物后产生不同的涡流强度,导致燃气后期火焰峰值速度差异以及管道内爆炸超压差异。实验证明了促爆强度与障碍物材质的相关性。在本研究中,促爆强度与障碍物弯曲强度成正比,在氢气加入后,燃气基础反应加快,3种材质障碍物管道内爆炸压力峰值开始产生明显差异。通过上述结果可以得出,环境内障碍物以及粗糙壁面会影响燃气促爆效果,由于材料本身特性影响而产生差异,并且这种差异受燃气自身燃烧速率的影响。

关键词：燃气爆炸障碍物促爆实验预混燃气

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受限空间侧向双口泄爆对甲烷爆炸特性的影响研究

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矿山工程 2024年第2期12卷 287-298页

作者：刘力文杨杰何国钦龙均重庆科技大学安全工程学院重庆

为了减小受限空间燃气泄漏爆炸带来的风险和损失,利用自主搭建的小尺寸实验平台,研究泄爆面积及位置对甲烷爆炸特性的影响。结果表明:火焰锋面到达舱室末端的时间随着泄爆口与点火源之间距离的增加而缩短;当泄爆口开设在舱室上游1、2位... 详细信息

为了减小受限空间燃气泄漏爆炸带来的风险和损失,利用自主搭建的小尺寸实验平台,研究泄爆面积及位置对甲烷爆炸特性的影响。结果表明:火焰锋面到达舱室末端的时间随着泄爆口与点火源之间距离的增加而缩短;当泄爆口开设在舱室上游1、2位置时,随着泄爆口面积的增大,火焰锋面到达舱室末端的时间缩短,火焰传播速度降低至10.59 m/s,空间内最大爆炸压力持续升高,且超压峰值最小值出现在泄爆口尺寸40 mm × 40 mm处,为8.92 kPa;当泄爆口开设在舱室下游3、4位置时,随着泄爆口面积的增大,火焰锋面到达舱室末端的时间延长,最大火焰传播速度可达到24.39 m/s,空间内最大爆炸压力先降低后升高,且超压峰值最小值上升至12.6 kPa,出现在泄爆口尺寸60 mm × 60 mm处。若对受限空间侧壁采用双口泄爆,增加泄爆面积并不能使受限空间内的最大爆炸压力降低;泄爆位置距离点火源越近,泄爆效果越好。

关键词：受限空间甲烷/空气预混气体侧向双口泄爆泄爆面积泄爆位置爆炸特性

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