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可燃气体的爆炸极限和爆轰极限

中国消防 1984年第1期 14-15页

作者：刘良彬宋景文天津消防科学研究所

近年来,在一些文章中,经常讲到燃烧极限、可燃极限、火焰传播极限,着火极限,爆炸极限、爆轰极限、爆震极限等术语。然而,有些人在使用这些术语时发生了错误,造成了一定的混乱。因而我们感到有必要对这些概念进行说明,并根据我们的研究工... 详细信息

近年来,在一些文章中,经常讲到燃烧极限、可燃极限、火焰传播极限,着火极限,爆炸极限、爆轰极限、爆震极限等术语。然而,有些人在使用这些术语时发生了错误,造成了一定的混乱。因而我们感到有必要对这些概念进行说明,并根据我们的研究工作,对某些问题作一简单的介绍。一、燃烧与爆炸可燃气体(包括可燃液体气化后形成的蒸气)的燃烧是燃料所进行的放热的自

关键词：爆炸极限燃烧极限爆轰极限可燃极限可燃气体

狭缝内乙烯/氧气预混气体爆轰几何极限的实验

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航空动力学报 2016年第6期31卷 1297-1302页

作者：潘振华张彭岗朱跃进潘剑锋江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013

为研究狭缝内爆轰波传播极限,实验得到了不同初始压力（0.004~0.04MPa）下化学恰当比的乙烯/氧气预混气体在狭缝高度为1.0~4.0mm狭缝内的爆轰性能.采用烟膜板记录爆轰波运行轨迹,高速摄影捕捉火焰面.结果表明：狭缝高度越小,爆轰极限对... 详细信息

为研究狭缝内爆轰波传播极限,实验得到了不同初始压力（0.004~0.04MPa）下化学恰当比的乙烯/氧气预混气体在狭缝高度为1.0~4.0mm狭缝内的爆轰性能.采用烟膜板记录爆轰波运行轨迹,高速摄影捕捉火焰面.结果表明：狭缝高度越小,爆轰极限对应的临界初始压力越高.对于近极限条件内不稳定爆轰传播模式,包括＂结巴＂爆轰和驰振爆轰,其对应的初始压力范围随着狭缝高度的降低而变宽.考虑初始和边界条件,将水力直径与胞格宽度之比作为合理的爆轰敏感性参数描述预混气体爆轰特性,得出在不同狭缝通道内爆轰极限范围为,即该比值在0.326~0.403之间.

关键词：爆轰极限传播模式狭缝通道胞格结构极限范围

高浓度氩气稀释气体爆轰波临界管径和临界间距关系

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爆炸与冲击 2015年第4期35卷 603-608页

作者：喻健良高远闫兴清高伟大连理工大学化工机械学院辽宁大连116024

建立圆管及环形管道系统研究临近极限下爆轰波在管道内传播失效机理。选用C2H2+2.5O2+70%Ar气体,采用光纤探针测量爆轰波在管道内传播速度,用烟迹法记录管道内爆轰波胞格结构。结果表明:初始压力远大于爆轰极限压力时,爆轰波在管道内以... 详细信息

建立圆管及环形管道系统研究临近极限下爆轰波在管道内传播失效机理。选用C2H2+2.5O2+70%Ar气体,采用光纤探针测量爆轰波在管道内传播速度,用烟迹法记录管道内爆轰波胞格结构。结果表明:初始压力远大于爆轰极限压力时,爆轰波在管道内以稳定速度传播;随着初始压力的减小,爆轰波速度逐渐降低;当初始压力一定时,爆轰波速度随着管道尺寸的减小而逐渐减小;当初始压力达到临界压力时,爆轰波在进入到管道内后其速度会逐渐衰减直至爆轰波完全失效。对于不同几何尺寸的圆管与环管,通过引入无量纲参数d/λ及w/λ(d为圆管管径,w为环管间距,λ为爆轰胞格尺寸)得出,爆轰波在管道内传播的临界圆管直径为环形间距的2倍,与理论模型结果相吻合,验证了稳态气体基于爆轰波波面曲率的失效机理。

关键词：爆炸力学爆轰极限临界直径临界间距爆轰波波面曲率

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边界条件对甲烷预混气爆轰特性的影响

爆炸与冲击 2017年第2期37卷 201-207页

作者：赵焕娟 J.H.S.Lee 张英华钱新明严屹然北京科技大学教育部金属矿山高效开采与安全重点实验室北京100083 Mechanical Engineering Department McGill University 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

通过实验研究及数字化处理研究了边界条件对CH4预混气体爆轰特性的影响。在内径为63.5、50.8mm圆柱形管道及长方体管道进行爆轰实验,得到胞格结构和爆轰速度曲线。烟膜数字化处理量化了预混气体的爆轰不稳定性,并计算出胞格尺寸。3种管... 详细信息

通过实验研究及数字化处理研究了边界条件对CH4预混气体爆轰特性的影响。在内径为63.5、50.8mm圆柱形管道及长方体管道进行爆轰实验,得到胞格结构和爆轰速度曲线。烟膜数字化处理量化了预混气体的爆轰不稳定性,并计算出胞格尺寸。3种管道内测得的平均爆轰速度与CJ速度接近,边界条件的影响不明显。分析爆轰速度曲线发现,极限压力受到边界条件的影响,50.8和63.5mm管道内预混气的极限压力分别为5和4.05kPa,即随着管径增大,爆轰极限压力降低。数字化处理所得不同管道内烟膜轨迹的不规则程度无明显差别,因此可以认为不稳定性是预混气固有的性质。在相同爆轰初始压力下,管径增大,胞格数量变多,表明爆轰传播时爆轰螺旋头数增多以维持传播。

关键词：爆轰实验甲烷预混气边界条件爆轰极限数字化处理胞格尺寸

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悬浮铝粉尘爆轰波参数

含能材料 2004年第3期12卷 129-133,M003页

作者：洪滔秦承森北京应用物理与计算数学研究所北京100088

用两相流模型对爆轰波管中的悬浮铝粉尘的爆轰波进行了研究。数值模拟了管径为15.2cm的圆管中平均粒子直径为3.4μm、单位质量表面积为3m2·g-1的铝粉尘中爆轰波的传播和发展,得到了不同浓度时悬浮铝粉尘爆轰波参数,并得到了爆轰极限的... 详细信息

用两相流模型对爆轰波管中的悬浮铝粉尘的爆轰波进行了研究。数值模拟了管径为15.2cm的圆管中平均粒子直径为3.4μm、单位质量表面积为3m2·g-1的铝粉尘中爆轰波的传播和发展,得到了不同浓度时悬浮铝粉尘爆轰波参数,并得到了爆轰极限的下限为当量比=0.25。数值计算给出管径趋于无穷大时不同铝粉尘浓度时爆轰波的参数,得到悬浮铝粉尘爆轰极限的下限为当量比=0.16。数值模拟了当量比为=1、管径不同时爆轰波速度的变化,并得到产生爆轰的临界管径。

关键词：爆炸力学爆轰悬浮铝粉尘爆轰波参数爆轰极限

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硝酸异丙酯与空气混合物的爆轰性能研究

爆破器材 2002年第1期31卷 4-6页

作者：宋述忠彭金华陈网桦解立峰南京理工大学南京210094

采用立式激波管对硝酸异丙酯 (IPN)与空气混合物的爆轰极限、起爆能、爆压和爆速进行了测定 ,同时从理论上对该燃料的爆轰参数作了计算 ,计算结果与实验值吻合较好。实验结果证明了 IPN的临界起爆能与燃料当量比成“U”形曲线关系 ;

关键词：激波管爆轰极限爆压爆速临界起爆能硝酸异丙酯爆轰性能空气混合物

刚性和柔性多孔材料作用下氢气爆轰胞格结构的演化规律

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高压物理学报 2024年第3期38卷 181-190页

作者：罗荣钦彭澳张静雯王珺陈先锋申利远师吉浩孙绪绪武汉理工大学安全科学与应急管理学院湖北武汉430070 中国消防救援学院北京102220 香港理工大学建筑环境与能源工程系中国香港ZS843

多孔材料作为高效吸波耗能介质,广泛应用于爆轰衰减研究中。为进一步揭示多孔材料的抑爆机理,系统研究了柔性(海绵)和刚性(金属丝网)2种典型多孔材料对氢氧爆轰胞格结构的影响,以及海绵和金属丝网厚度、孔隙率对爆轰胞格结构、尺寸等参... 详细信息

多孔材料作为高效吸波耗能介质,广泛应用于爆轰衰减研究中。为进一步揭示多孔材料的抑爆机理,系统研究了柔性(海绵)和刚性(金属丝网)2种典型多孔材料对氢氧爆轰胞格结构的影响,以及海绵和金属丝网厚度、孔隙率对爆轰胞格结构、尺寸等参数的影响。采用烟熏板技术记录爆轰波的胞格图案,并计算得到爆轰胞格尺寸;采用压力传感器记录爆轰波到达时间,进而计算得到爆轰波的平均传播速度。结果表明,爆轰胞格结构与海绵和金属丝网的厚度、孔隙率密切相关,此外研究发现了多个爆轰传播阶段,包括爆轰失效、加速和再起爆。爆轰胞格尺寸也与海绵和金属丝网的厚度、孔隙率密切相关,增大多孔材料厚度和减小孔隙率均能显著增大爆轰胞格尺寸。通过对比分析海绵与金属丝网对爆轰胞格尺寸的影响发现,在相同条件下,刚性多孔材料对爆轰的抑制作用更强,但这种差距会随着多孔材料厚度的增加而减小。最后,通过引入无量纲参数D_(H)/λ量化分析爆轰传播极限。对于柔性和刚性多孔材料而言,其爆轰传播极限可分别近似量化为D_(H)/λ≈3.0和D_(H)/λ≈3.1。

关键词：爆轰胞格结构柔性多孔材料刚性多孔材料爆轰极限氢气

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气相爆轰动力学特征研究进展

中国科学：物理学、力学、天文学 2014年第7期44卷 665-681页

作者：张博白春华资源与环境工程学院华东理工大学上海200237 爆炸科学与技术国家重点实验室北京理工大学北京100081

爆轰胞格结构尺寸、爆轰极限、爆轰临界直径和直接起爆形成爆轰的临界能量的研究,是气相爆轰物理的基础,也是确定气相爆轰动力学特征的依据,更是控制事故发生、发展的重要指标.通过对其开展研究能够深入描述气相爆轰形成机理、状态量化... 详细信息

爆轰胞格结构尺寸、爆轰极限、爆轰临界直径和直接起爆形成爆轰的临界能量的研究,是气相爆轰物理的基础,也是确定气相爆轰动力学特征的依据,更是控制事故发生、发展的重要指标.通过对其开展研究能够深入描述气相爆轰形成机理、状态量化以及传播规律,从而将有利于推动气相爆轰物理研究从宏观向微观发展.此外,通过开展气相爆轰动力学特征的系统研究,对于化工、石化、煤炭等行业爆炸事故预防与防护具有直接指导意义,也是工业爆炸安全主要支撑基础.本文主要综述了国内外对气相爆轰动力学特征的研究进展,探讨了气相爆轰研究的方向和发展趋势.

关键词：气相爆轰胞格结构尺寸爆轰极限爆轰临界直径直接起爆临界能量

云爆剂抛撒对二次起爆型云爆弹威力的影响研究

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云爆剂抛撒对二次起爆型云爆弹威力的影响研究

作者：贾飞南京理工大学

学位级别：硕士

本文主要应用数值模拟和理论计算两种方法研究了云爆剂抛撒对二次起爆型云爆弹威力的影响。深入分析了二次起爆型云爆战斗部的作用原理及其优缺点,整理了几种液体云爆剂性能参数及部分云爆剂形成云雾的起爆能和爆轰极限,并初步设计了... 详细信息

本文主要应用数值模拟和理论计算两种方法研究了云爆剂抛撒对二次起爆型云爆弹威力的影响。深入分析了二次起爆型云爆战斗部的作用原理及其优缺点,整理了几种液体云爆剂性能参数及部分云爆剂形成云雾的起爆能和爆轰极限,并初步设计了二次起爆型云爆战斗部。以初步设计的二次起爆型云爆战斗部结构尺寸为参考,建立相关的有限元模型,分别研究了抛撒方式、壳体材料、比药量(抛撒装药与云爆剂质量之比)和长径比对云爆剂抛撒的影响,得到：在云爆剂和抛撒装药质量不变的条件下,使用单点中心起爆抛撒方式,云爆剂的抛撒速度较高,使用多点起爆径向辅助爆炸抛撒方式,云爆剂抛撒时受到的压力较大;壳体材料的屈服强度越小越有利于云爆剂抛撒速度的提高;在云爆剂质量相同的条件下,比药量越大,云爆剂的抛撒速度越高;在云爆剂和抛撒装药质量不变的条件下,长径比大的云爆战斗部,有利于提高云爆剂的抛撒速度。根据装置参数对云爆剂抛撒的影响及炸药的相关理论,分别拟合出了云雾团的膨胀半径和膨胀高度与战斗部半径、高度、比药量、单位质量抛撒装药爆炸释放能量以及时间的函数关系式,并分析计算了几种不同浓度的云雾参数,得出不同云爆剂浓度的云雾团二次起爆的位置、延迟时间不同;通过对几种不同云爆剂浓度的云雾团爆炸场超压和比冲量的计算研究,得出云雾团在零氧平衡条件下爆炸场的超压和比冲量最大;总结了云雾爆炸场的主要毁伤效应即冲击波毁伤效应、热辐射毁伤效应和窒息毁伤效应的毁伤评价准则以及对目标的毁伤依据,并分别计算了它们在不同毁伤效应下各毁伤元的毁伤半径。

关键词：云爆剂抛撒浓度爆轰极限毁伤效应