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常规武器二次爆炸作用下浅埋钢筋混凝土拱结构破坏规律

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爆炸与冲击 2023年第8期43卷 153-165页

作者：陈昊卢浩孙善政熊自明岳松林王德荣陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室江苏南京210007

为研究常规武器二次爆炸作用下土中浅埋拱结构的破坏规律,对土中浅埋钢筋混凝土直墙拱结构进行爆炸试验和数值模拟。试验对结构模型设置多个缩比工况,同时,利用LS-DYNA对3组工况进行数值模拟。通过对比土中测点压力、结构测点速度和结... 详细信息

为研究常规武器二次爆炸作用下土中浅埋拱结构的破坏规律,对土中浅埋钢筋混凝土直墙拱结构进行爆炸试验和数值模拟。试验对结构模型设置多个缩比工况,同时,利用LS-DYNA对3组工况进行数值模拟。通过对比土中测点压力、结构测点速度和结构挠度等数据,发现模拟结果与试验结果基本一致并拓展了二次爆炸的数值模拟工况。结果表明:比例爆距设置在0.4~0.6 m/kg^(1/3),以保证结构以整体破坏为主。综合结构毁伤宏观描述和结构最大挠跨比,对整体作用下结构的毁伤等级进行划分。通过讨论结构的初始毁伤及不同爆炸顺序时钢筋混凝土直墙拱结构的破坏规律,结构受爆炸作用发生开裂、弯曲等破坏时,部分混凝土因开裂或进入塑性而退出工作,从而导致结构的刚度发生改变;结构最终毁伤程度受打击顺序影响,初次爆炸对结构最终损伤影响比重较大。

关键词：浅埋坑道钢筋混凝土结构二次爆炸破坏规律

密闭管道内一段瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸试验研究

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密闭管道内一段瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸试验研究

作者：王培龙安徽理工大学

学位级别：硕士

瓦斯爆炸是我国煤矿生产中最常见的热动力灾害事故之一,对工人生命安全和煤炭安全开采具有巨大威胁。巷道内一段瓦斯发生爆炸后,可能引爆巷道其它区域瓦斯,诱发多次爆炸。当两段瓦斯浓度存在差异,燃爆特性不同,且前段瓦斯与后段瓦斯之... 详细信息

瓦斯爆炸是我国煤矿生产中最常见的热动力灾害事故之一,对工人生命安全和煤炭安全开采具有巨大威胁。巷道内一段瓦斯发生爆炸后,可能引爆巷道其它区域瓦斯,诱发多次爆炸。当两段瓦斯浓度存在差异,燃爆特性不同,且前段瓦斯与后段瓦斯之间距离的改变,也会对爆炸后果产生影响。本文采用理论分析和实验研究相结合的方法,利用自主搭建的瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸测试实验装置,研究了密闭管道内不同瓦斯浓度分布、二次引爆距离对一段瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸特性的影响。研究工作和主要结论如下:研究了前段瓦斯浓度为8%、10%、12%和后段瓦斯浓度为6%、8%、10%、12%、14%时密闭管道内瓦斯二次爆炸特性,发现后段瓦斯浓度一定条件下,前段瓦斯浓度为10%时各测点压力峰值时刻最小,压力峰值最大;后段瓦斯浓度小于8%时,前段瓦斯浓度为12%条件下的爆炸压力峰值时刻比前段瓦斯浓度为8%条件下的更小,而后段瓦斯浓度大于10%时则相反;后段瓦斯浓度小于10%时,前段瓦斯浓度为12%条件下的爆炸压力峰值比前段瓦斯浓度为8%条件下的更大,而后段瓦斯浓度大于12%时则相反。前段瓦斯浓度一定时,随着后段瓦斯浓度的增加,各测点爆炸压力峰值呈先增加后减小趋势,长径比30.625处的火焰平均速度呈先上升后下降趋势,火焰到达时间呈先减小后增加趋势。研究了二次引爆距离分别为0、0.1m、0.2m时不同瓦斯浓度分布条件下的瓦斯二次爆炸特性,发现随着二次引爆距离的增加,对于各段浓度均低于10%的低瓦斯浓度分布,压力峰值减小,压力峰值时刻延长,爆炸强度减弱;对于浓度大于12%的高瓦斯浓度分布,则是压力峰值增加,压力峰值时刻缩短,爆炸强度增强。火焰到达时间随着传播距离的增加而增加,且在靠近管道末尾处不同工况间火焰到达时间差值最大。前段瓦斯浓度为8%和10%条件下,当后段瓦斯浓度低于10%时,长径比30.625处的火焰平均速度随着二次引爆距离的增加而减小,而当后段瓦斯浓度高于12%时,火焰平均速度随着二次引爆距离的增加则存在一定波动;前段瓦斯浓度为12%条件下,长径比30.625处的火焰平均速度均随着二次引爆距离的增加而增加。研究结果丰富了煤矿巷道内一段瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸致灾规律,为煤矿巷道瓦斯引燃瓦斯二次爆炸防控技术的研发提供了理论支撑。图[46]表[17]参[90]

关键词：瓦斯爆炸二次爆炸浓度分布二次引爆距离爆炸特性

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高压泄爆导致的二次爆炸

爆炸与冲击 2005年第1期25卷 11-16页

作者：范宝春姜孝海南京理工大学动力学院江苏南京210094

基于计算结果和相关实验结果,通过理论分析,对高压泄爆导致的二次爆炸机理进行了系统的阐述。泄爆后,泄出的高压可燃气体在泄爆口附近形成可燃云团,由于欠膨胀,云团内存在稀疏波低压区和Mach干高压区。火焰射流泄出后,在一定条件下,可使... 详细信息

基于计算结果和相关实验结果,通过理论分析,对高压泄爆导致的二次爆炸机理进行了系统的阐述。泄爆后,泄出的高压可燃气体在泄爆口附近形成可燃云团,由于欠膨胀,云团内存在稀疏波低压区和Mach干高压区。火焰射流泄出后,在一定条件下,可使Mach干高压区内的可燃云团爆炸式燃烧,压力迅速上升,以致产生二次爆炸。

关键词：爆炸力学二次爆炸泄爆实验高压泄爆数值模拟

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泄爆诱导二次爆炸的实验研究

爆炸与冲击 2004年第4期24卷 356-362页

作者：叶经方姜孝海贾正望董刚范宝春南京理工大学动力工程学院江苏南京210094

在不同泄爆压力、不同泄爆面积和不同当量比的甲烷/空气预混气的实验条件下,采用容积为0.00814m3带导管的柱形泄爆容器和底端中心点火方式,进行了一系列泄爆实验。实验获得了内外流场测点的压力历史曲线。结果表明泄爆后外流场出现典型... 详细信息

在不同泄爆压力、不同泄爆面积和不同当量比的甲烷/空气预混气的实验条件下,采用容积为0.00814m3带导管的柱形泄爆容器和底端中心点火方式,进行了一系列泄爆实验。实验获得了内外流场测点的压力历史曲线。结果表明泄爆后外流场出现典型的破膜激波和二次爆炸波的双峰变化特征,前者不断下降,其强度随泄爆压力的增大而增大,而后者经历了上升和下降过程,强度随泄爆压力、泄爆面积和甲烷/空气当量比的增大而增大。

关键词：爆炸力学二次爆炸实验研究甲烷/空气预混气泄爆

管道内瓦斯爆炸引起沉积煤粉尘二次爆炸的实验研究

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应用基础与工程科学学报 2010年第6期18卷 895-899页

作者：胡双启尉存娟谭迎新中北大学山西省防火防爆安全技术工程研究中心山西太原030051

为了系统研究可燃气体、可燃粉尘的爆炸特性,研制了一套由水平燃烧爆炸管道、配气系统、点火系统和爆炸压力测试系统组成的水平管道式气体-粉尘爆炸实验系统.利用该系统进行了瓦斯爆炸引起沉积煤粉尘二次爆炸的实验研究.结果发现二次爆... 详细信息

为了系统研究可燃气体、可燃粉尘的爆炸特性,研制了一套由水平燃烧爆炸管道、配气系统、点火系统和爆炸压力测试系统组成的水平管道式气体-粉尘爆炸实验系统.利用该系统进行了瓦斯爆炸引起沉积煤粉尘二次爆炸的实验研究.结果发现二次爆炸的爆炸压力随煤粉尘浓度的增大呈现出先增大后减小的变化规律,最大爆炸压力出现在煤粉尘浓度为200g/m3附近;随着煤粉尘粒径的增大,二次爆炸的爆炸压力则是线性递减的,该研究结果对煤矿安全生产有重要的指导意义.

关键词：瓦斯爆炸煤粉尘爆炸二次爆炸实验装置

某餐馆LPG泄漏一次闪爆二次爆炸事故的模拟分析

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中国化工装备 2023年第2期25卷 13-18页

作者：李文炜郑建伟杜清杭州市市场监督管理局杭州310018 浙江省市场监督管理局杭州310006 杭州市特种设备检测研究院杭州310051

2017年7月21日上午8时42分杭州市某餐馆发生因液化石油气泄漏导致的燃爆事故,并引发大火,19分钟后事故现场发生二次爆炸,事故总计造成3人死亡,44人不同程度受伤。本文作者作为第一时间进行现场处置人员,并全程参与事故的技术调查分析,... 详细信息

2017年7月21日上午8时42分杭州市某餐馆发生因液化石油气泄漏导致的燃爆事故,并引发大火,19分钟后事故现场发生二次爆炸,事故总计造成3人死亡,44人不同程度受伤。本文作者作为第一时间进行现场处置人员,并全程参与事故的技术调查分析,通过现场取证和模拟分析还原了事故发生的基本过程。通过对爆裂YSP-118型气瓶的科学分析认定气瓶属于因长时间高温烧烤从里至外发生了物理爆炸;采用池火灾模型,模拟验证了液化石油气灶具皮管脱落泄漏导致一次闪爆,推算了火焰高度和热辐射通量;采用TNT当量法测算了YSP-118气瓶的爆炸能量。根据上述分析绘制了先后二次爆炸的后果模拟示意图。

关键词： LPG泄漏一次闪爆二次爆炸事故模拟分析

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弯管内铝粉二次爆炸及抑爆试验研究

中国安全科学学报 2017年第11期27卷 43-48页

作者：雷伟刚毕海普王凯全常州大学环境与安全工程学院江苏常州213164

为研究弯管对铝粉爆炸及二次爆炸传播和后果的影响,基于实验室粉尘爆炸及抑爆系统,测试并分析粉尘爆炸及其抑爆的关键参数。利用弯管中丙烷爆炸产生的激波引起铝粉二次扬尘爆炸,并针对铝粉二次爆炸进行抑爆测试。结果表明:激波吹起的铝... 详细信息

为研究弯管对铝粉爆炸及二次爆炸传播和后果的影响,基于实验室粉尘爆炸及抑爆系统,测试并分析粉尘爆炸及其抑爆的关键参数。利用弯管中丙烷爆炸产生的激波引起铝粉二次扬尘爆炸,并针对铝粉二次爆炸进行抑爆测试。结果表明:激波吹起的铝粉引起的二次爆炸压力明显高于纯丙烷,铝粉质量浓度为500 g/m3时粉尘爆炸压力最高,加入抑爆剂后,粉尘爆炸的火焰传播时间及火焰强度明显减小,且磷酸二氢铵的抑爆效果优于碳酸钙,爆炸压力随着抑爆剂浓度的增加而降低,加入质量分数为10%的磷酸二氢铵能完全抑爆。

关键词：二次爆炸铝粉冲击波抑爆剂最大爆炸压力弯管

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泄爆过程中二次爆炸的动力学机理研究

力学学报 2005年第4期37卷 442-450页

作者：姜孝海范宝春叶经方董刚南京理工大学瞬态物理国家重点实验室南京210094

在容积为0.00814m3的柱形泄爆容器中,对泄爆现象进行实验研究.容器内充满当量比为1的甲烷-空气预混气,采用底端中心点火,泄爆压力为230±15kPa.基于κ-ε湍流模型和EBU燃烧模型,利用同位网格的SIMPLE算法,对该现象进行了数值模拟.实验... 详细信息

在容积为0.00814m3的柱形泄爆容器中,对泄爆现象进行实验研究.容器内充满当量比为1的甲烷-空气预混气,采用底端中心点火,泄爆压力为230±15kPa.基于κ-ε湍流模型和EBU燃烧模型,利用同位网格的SIMPLE算法,对该现象进行了数值模拟.实验和计算获得的外轴线上4个测压点的压力曲线和外流场的阴影和数值照片,形象地描述了高压泄爆时外部流场的变化.数值结果与实验结果基本一致.根据实验和数值结果,详细地讨论了泄爆过程中二次爆炸产生的动力学机理.泄爆的初始阶段,在破膜激波的引导下,泄出的未燃气体因欠膨胀在外流场形成稀疏波低压区和悬激波高压区.高压区可燃气体密度和温度上升,成为高密度的预热区域.随后,火焰以射流形式从泄爆口泄出,点燃可燃气云.受湍流等因素的影响,特别在高密度的预热区域,燃烧速率可能迅速增大,从而导致二次爆炸.

关键词：泄爆实验数值模拟二次爆炸

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导管泄放粉尘爆炸过程中二次爆炸现象研究

安全与环境学报 2013年第2期13卷 219-222页

作者：闫兴清喻健良李迪大连理工大学化工机械学院辽宁大连116024 中油辽河工程有限公司机械工程所辽宁盘锦124010

以2μm铝粉为介质,通过在1.3 L柱形容器顶端连接泄放导管,研究了导管泄放粉尘爆炸过程中容器及导管内的压力特性,探讨了粉尘爆炸泄放过程中二次爆炸的发生条件及规律。结果表明,采用导管泄放粉尘爆炸时,由于火焰较压力波有滞后,火焰进... 详细信息

以2μm铝粉为介质,通过在1.3 L柱形容器顶端连接泄放导管,研究了导管泄放粉尘爆炸过程中容器及导管内的压力特性,探讨了粉尘爆炸泄放过程中二次爆炸的发生条件及规律。结果表明,采用导管泄放粉尘爆炸时,由于火焰较压力波有滞后,火焰进入导管会点燃已经随压力波进入导管的未燃粉尘,产生二次爆炸现象。当容器内铝粉质量浓度超过500 g/m3,且导管长度超过1 500mm时,导管内会出现二次爆炸现象。当容器内粉尘质量浓度为500～1 000 g/m3时,二次爆炸引起的容器内二次压力峰值不超过一次压力峰值。通过开展泄爆膜上二次放粉试验时发现,若爆炸开始前导管内存在可燃粉尘,则二次爆炸强度显著增大,容器内二次压力峰值接近甚至超过一次压力峰值。泄放导管越长,粉尘质量浓度越大,二次爆炸强度越大。

关键词：安全工程爆炸泄放泄放导管二次爆炸