低温环境下甲烷爆炸流场特性模拟

【摘要】：在低浓度煤层气含氧液化工艺过程中,甲烷浓度会处于爆炸极限范围内,存在爆炸危险。采用流场模拟平台,对密闭容器内低温环境条件下的甲烷爆炸过程进行了数值模拟。通过研究得出:在反应体系体积及初始环境压力不变的情况下,环境温度越低,最大爆炸压力越大,到达最大爆炸压力所需时间越长;爆炸流场以化学反应区为阵面分别建立正负流动区,并不断向壁面推进,火焰传播过程受化学反应区正反馈机制的影响,在密闭容器内出现点火、加速传播、衰减传播和猝灭4个阶段;随着环境温度的降低,火焰传播速度明显降低,火焰持续时间延长。该结论可为认清低温条件下的甲烷爆炸机理及预防低浓度煤层气含氧液化工艺爆炸事故提供依据。 【作者单位】： 中煤科工集团重庆研究院有限公司火灾爆炸防治研究分院;重庆大学资源与环境科学学院;
【关键词】： 爆炸力学 反应速率 火焰传播 甲烷爆炸 流场 爆炸压力
【基金】：国家自然科学基金项目(51274238,51374235) 中国博士后科学基金项目(2013M531940)
【分类号】：O643.221
【正文快照】： 密闭容器内气体爆炸实验技术是研究气体爆炸特征参量的主要方法,但受实验条件限制,测试结果多反映气体爆炸的压力特性[1-3],少有关于密闭容器内爆炸流场变化过程及火焰/冲击波传播方面的报道,对低温环境的气体爆炸研究也没有报道。数值模拟具有快速、经济的优点,能得到一些在

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