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不同分支坑道分布形式及分布位置对油气爆炸超压特性的影响

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爆炸与冲击 2021年第11期41卷 155-164页

作者：吴婧斯张培理王冬刘慧姝肖俊中国人民解放军陆军勤务学院油料系重庆401311

为探索洞库支坑道不同分布形式及分布位置对坑道内油气爆炸超压特性的影响,在控制容积、初始油气浓度以及点火能不变的情况下,开展了不同支坑道分布形式及分布位置条件下油气的爆炸超压特性实验,重点对最大超压、最大超压时间、超压上... 详细信息

为探索洞库支坑道不同分布形式及分布位置对坑道内油气爆炸超压特性的影响,在控制容积、初始油气浓度以及点火能不变的情况下,开展了不同支坑道分布形式及分布位置条件下油气的爆炸超压特性实验,重点对最大超压、最大超压时间、超压上升速率、爆炸强度指数等主要超压特性参数进行了分析。结果表明:密闭容器内坑道的分布形式及分布位置对容器内油气爆炸超压特性有显著影响。相对布置形式下最大超压、最大超压上升速率、爆炸强度指数均小于一字排开和交错布置,达到最大超压和最大超压上升速率的时间也有所延后。3种不同分支坑道分布位置下,最大爆炸超压上升速率和爆炸强度指数由大到小依次为:远离点火端、靠近点火端、沿主坑道均匀分布。分支坑道距离点火端越远,爆炸强度指数越大,分支坑道距离点火端越近,达到最大爆炸超压上升速率的时间越提前。

关键词：分支坑道分布形式分布位置油气爆炸超压特性最大超压最大超压上升率爆燃指数

含双侧分支受限空间油气爆炸火焰行为与超压特性大涡模拟

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爆炸与冲击 2020年第6期40卷 83-92页

作者：刘冲杜扬梁建军张培理孟红陆军勤务学院油料系重庆401311 陆军勤务学院勤务指挥系重庆401311

为研究含分支结构狭长受限空间油气爆炸特性规律,基于大涡模拟WALE模型和Zimont预混火焰模型,对横截面为100 mm×100 mm的含双侧分支管道受限空间油气泄压爆炸特性进行了数值模拟。通过对火焰形态、火焰传播速度和动态超压3个物理量的对... 详细信息

为研究含分支结构狭长受限空间油气爆炸特性规律,基于大涡模拟WALE模型和Zimont预混火焰模型,对横截面为100 mm×100 mm的含双侧分支管道受限空间油气泄压爆炸特性进行了数值模拟。通过对火焰形态、火焰传播速度和动态超压3个物理量的对比,验证了所建立模型对于含分支结构受限空间油气爆炸计算的适用性。基于数值模拟结果,对爆炸过程中的流场结构、火焰形态和超压变化规律进行了分析,指出了"浪花状"火焰的形成原因。结果表明:(1)火焰传播进入分支管道前,在主管道和分支管道交界处会产生旋转方向相反的对称涡旋结构,并随着火焰传播不断向分支管道内部发展;(2)当火焰传播进入分支管道后,分支管道内部前期已建立流场决定了火焰的形态,火焰锋面在涡旋结构作用下呈"浪花状",此后火焰和流场相互影响,流场向湍流转捩,火焰锋面褶皱变形;(3)爆炸超压升压过程可划分为4个阶段,受到火焰锋面面积和分支管道泄压共同作用,表明爆炸流场、火焰行为和动态超压呈现出显著耦合性。

关键词：分支结构油气爆炸流场特征火焰行为超压特性

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点火位置对管道内油气泄压爆炸超压特性影响

振动与冲击 2017年第24期36卷 204-212页

作者：李国庆杜扬王波周艳杰齐圣魏树旺陆军勤务学院油料系重庆401311 中国石油长庆油田分公司规划计划处西安710018

进行了初始油气浓度为1.7%全透明方管内不同点火位置(底部、中部和口部)对油气泄压爆炸超压特性的影响,实验结果表明:(1)底部点火时超压曲线不发生明显振荡,中部和口部点火时,超压曲线振荡明显;(2)爆炸超压波形变化和火焰传播形态有密... 详细信息

进行了初始油气浓度为1.7%全透明方管内不同点火位置(底部、中部和口部)对油气泄压爆炸超压特性的影响,实验结果表明:(1)底部点火时超压曲线不发生明显振荡,中部和口部点火时,超压曲线振荡明显;(2)爆炸超压波形变化和火焰传播形态有密切的内在联系,底部点火时,超压变化过程主要受火焰加速、火焰面积尺寸和外部爆炸的影响;中部点火时超压变化除受到火焰加速、火焰面积尺寸和外部爆炸的影响之外,还受到火焰和声波相互作用的影响;口部点火时,超压变化还受到声波振荡的影响;(3)对于中部和口部点火,压力振荡上升期的振幅呈指数增长,衰减期的振幅呈负指数下降;在超压上升阶段,振荡周期以接近二次抛物线的趋势下降,对于超压衰减阶段,超压振荡周期呈震荡上升;(4)对于管道内部测点,不考虑声波和火焰的相互作用时,最大超压峰值随着点火源与管道封闭端的距离的增大而减小;考虑声波和火焰的相互作用时,最大超压峰值随着点火距离的增大而增大。对于管道外部测点,不考虑声波和火焰的相互作用时,第一个超压峰值随着点火距离的增大而减小,如果考虑火焰声波的相互作用,最大超压峰值随着距离增大先减小再增大。

关键词：油气点火位置超压特性振幅振荡周期

密闭约束空间不同预混可燃气体火焰动力学对比数值模拟研究

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化工安全与环境 2024年第6期37卷 41-45页

作者：张浩郝斌中化舟山危化品应急救援基地有限公司浙江舟山316021

从安全生产的角度,密闭空间内的预混可燃气体爆燃是基础研究课题。采用大涡模拟和预混燃烧对密闭管内的氢气、甲烷和丙烷进行数值模拟研究后发现,与甲烷和丙烷的燃烧特性相比,氢气的火焰前锋面在演化过程中会出现褶皱和扭曲变形的现象,... 详细信息

从安全生产的角度,密闭空间内的预混可燃气体爆燃是基础研究课题。采用大涡模拟和预混燃烧对密闭管内的氢气、甲烷和丙烷进行数值模拟研究后发现,与甲烷和丙烷的燃烧特性相比,氢气的火焰前锋面在演化过程中会出现褶皱和扭曲变形的现象,而甲烷和丙烷的火焰前锋面演化过程中相对光滑,同时3种预混气体在传播过程中也都形成了垂直的火焰前锋面。氢气爆燃后的火焰不仅传播速度最快,而且火焰面积上升速率也最快。超压特性方面,氢气的最大爆燃超压和升压速率都要比甲烷和丙烷大,并且爆炸强度和威力也都高出2个数量级。研究结果有助于预混气体爆燃事故溯源分析,也可以用于地下管沟设计阶段的空间布局优化,进而减少爆燃风险,提高安全性。

关键词：预混可燃气体火焰行为超压特性数值模拟

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冲击波作用有/无防护颅脑靶标动态响应规律

兵工学报 2022年第9期43卷 2182-2189页

作者：熊漫漫覃彬徐诚安硕伍杨南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 中国兵器工业第208研究所瞬态冲击技术重点实验室北京102202

为探究真实工况下冲击波作用颅脑动态响应特性,开展单兵火箭弹膛口冲击波作用有/无防护颅脑靶标试验。分析颅脑内不同位置的压力特性和演化历程,并对比有/无防护下颅脑内压力变化。对比结果表明:无头盔颅脑内压力时程曲线表现出非典型... 详细信息

为探究真实工况下冲击波作用颅脑动态响应特性,开展单兵火箭弹膛口冲击波作用有/无防护颅脑靶标试验。分析颅脑内不同位置的压力特性和演化历程,并对比有/无防护下颅脑内压力变化。对比结果表明:无头盔颅脑内压力时程曲线表现出非典型冲击波特征,超压上升速度较慢,持续时间较长,并有正负压交替振荡效应,振荡周期为1 ms左右;无头盔颅脑内不同位置,压力峰值差异显著,冲击对侧表现出显著的负压特征,其正压力峰值超过冲击侧近1倍,但不同位置的冲量大小比较接近;头盔防护后颅脑内不同位置的压力衰减率差异显著,带头盔后冲击波对侧颅脑区域压力峰值和冲量衰减较明显并且会削弱或抑制冲击对侧的负压效应,而冲击侧颅脑区域衰减不明显,甚至有部分区域颅脑压力峰值增强。

关键词：单兵火箭弹冲击波颅脑靶标头盔超压特性

南海北部深水盆地浅水流的地球物理特征及超压数值模拟

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南海北部深水盆地浅水流的地球物理特征及超压数值模拟