煤尘爆炸火焰传播特性因子分析与BP网络组合预测研究 被引量：9

1

作者 李雨成 刘天奇 周西华 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期53-58,共6页

为研究煤尘爆炸火焰传播规律,利用因子分析和BP网络定量预测煤尘爆炸火焰传播特性,探究工业分析指标、煤尘着火特性、环境因素和物理因素对煤尘爆炸火焰传播特性的影响。选取40个煤样,通过改造试验激波管体,实现25 m内煤尘爆炸火焰传播... 为研究煤尘爆炸火焰传播规律,利用因子分析和BP网络定量预测煤尘爆炸火焰传播特性,探究工业分析指标、煤尘着火特性、环境因素和物理因素对煤尘爆炸火焰传播特性的影响。选取40个煤样,通过改造试验激波管体,实现25 m内煤尘爆炸火焰传播特性测试。将前30个煤样因子得分作为输入变量、火焰传播特性数据作为输出变量,同时添加附加动量进行BP网络训练。结果表明,煤尘爆炸火焰传播特性预测误差小于5%,网络训练预测成功,基于因子分析的网络预测精度得到提高。 展开更多

关键词 煤尘爆炸 火焰传播特性 因子分析 BP网络 预测

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缸内直喷CNG发动机喷射方式对火焰传播特性及性能的影响 被引量：9

2

作者 林学东 黄丫 袁方恩 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期440-445,共6页

火焰传播是点燃式发动机的主要燃烧方式,为了有效控制缸内直喷CNG发动机更稳定的稀薄燃烧过程,以实现高效率低排放,利用试验用单缸光学发动机,采用双喷射器缸内直喷CNG方式,在双火花塞点火的条件下,分析研究了不同喷射方式对火焰形成及... 火焰传播是点燃式发动机的主要燃烧方式,为了有效控制缸内直喷CNG发动机更稳定的稀薄燃烧过程,以实现高效率低排放,利用试验用单缸光学发动机,采用双喷射器缸内直喷CNG方式,在双火花塞点火的条件下,分析研究了不同喷射方式对火焰形成及传播特性以及发动机性能的影响.结果表明,双点点火时,缸内气流对首先形成的火焰具有"牵引"作用,而两个火焰由于形成时刻不同传播方式就有区别,且两个火焰之间具有"挤压或推动"作用,由此影响整体火焰传播速度;缸内火花塞附近混合气浓度越浓或不均匀性越大,循环波动越小,燃烧更稳定,但随混合气浓度分布不均匀性的增加,NOx排放也增加,表明基于混合气浓度不均匀性分布特性的燃烧过程中,NOx的生成机理不仅与高温富氧条件有关,而且还与浓度场分布特性有直接的关系. 展开更多

关键词 CNG发动机 缸内直喷 稀薄燃烧 火焰传播特性 NOX排放

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天然气成分波动对其预混火焰传播特性的影响 被引量：6

3

作者 张尊华 曾璇 +2 位作者 梁俊杰 王昭军 李格升 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期5209-5219,5379,共12页

利用定容燃烧弹试验平台和CHEMKIN PRO气相化学动力学软件,研究了常温常压和化学计量比下天然气成分变化对其层流燃烧速度和火焰不稳定性的影响规律。结果表明,天然气的层流燃烧速度随乙烷、丙烷和正丁烷含量的增加而上升,且乙烷的影响... 利用定容燃烧弹试验平台和CHEMKIN PRO气相化学动力学软件,研究了常温常压和化学计量比下天然气成分变化对其层流燃烧速度和火焰不稳定性的影响规律。结果表明,天然气的层流燃烧速度随乙烷、丙烷和正丁烷含量的增加而上升,且乙烷的影响效果最为显著。天然气-空气火焰的不稳定性随着乙烷、丙烷和正丁烷含量的增加而降低,正丁烷对火焰综合不稳定性的抑制能力与丙烷相近,且都强于乙烷。火焰结构分析表明,天然气成分波动时H基浓度峰值的变化最为显著,天然气的层流燃烧速度与火焰中OH基和H基浓度之和的最大值之间有较强的相关性。层流燃烧速度敏感性分析和净反应速率分析表明,天然气成分变化会影响其燃烧过程中重要基元反应的进行,通过正影响的基元反应和负影响的基元反应之间的竞争,火焰中H基的浓度峰值发生变化,乙烷含量变化对H基浓度的影响最大。 展开更多

关键词 天然气 成分波动 定容燃烧弹 化学动力学 预混火焰传播特性

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管道内瓦斯非均匀预混火焰传播特性实验研究 被引量：9

4

作者 余明高 陈传东 +2 位作者 王雪燕 韩世新 马梓茂 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1781-1790,共10页

在实际矿井下,瓦斯泄漏后往往在巷道密闭空间内形成分层的、含体积分数梯度的甲烷-空气混合物。目前,国内外研究大多集中在均匀预混瓦斯爆炸火焰传播特性方面。为探究非均匀预混瓦斯爆炸火焰传播特性,通过自主搭建的小尺寸爆炸实验平台... 在实际矿井下,瓦斯泄漏后往往在巷道密闭空间内形成分层的、含体积分数梯度的甲烷-空气混合物。目前,国内外研究大多集中在均匀预混瓦斯爆炸火焰传播特性方面。为探究非均匀预混瓦斯爆炸火焰传播特性,通过自主搭建的小尺寸爆炸实验平台,对比研究了管道内甲烷不同自由扩散时间下,甲烷沿管道体积分数梯度分布及非均匀预混甲烷/空气爆炸火焰传播特性。实验通过浓度传感器、高速摄像机、压力传感器获取不同工况下非均匀甲烷爆炸过程中的甲烷体积分数分布、火焰传播结构、甲烷爆炸超压等数据,并进一步分析得出火焰传播速度、爆炸压升曲线等。结果表明:甲烷在管道内泄漏后,受浮力作用沿管道顶部横向传播,同时受体积分数差向底部纵向扩散,形成横向及纵向的体积分数梯度场,且自由扩散时间越短,体积分数梯度越大。体积分数梯度场对管道内非均匀甲烷爆炸火焰传播结构与爆炸超压有显著影响。甲烷体积分数梯度场下形成的非均匀预混火焰在管道内传播经历球形、指形、三重火焰、拉伸三重火焰4个阶段。当甲烷沿管道形成纵向体积分数梯度时,管道内出现三重火焰,且体积分数梯度越大,三重火焰结构愈发明显,三重火焰形态出现后,火焰传播速度、爆炸超压迅速下降,管道内甲烷纵向体积分数分布为16%—4.6%—0时,三重火焰稳定传播时火焰速度约为4.8 m/s。随三重火焰继续传播,火焰传播速度、爆炸超压略有上升趋势。管道内甲烷空气非均匀预混时爆炸超压呈现2个峰值,后波峰压力峰值约为前波峰2/3,压力峰值间隔时间随体积分数梯度减小而减小,且在不同体积分数梯度下,甲烷体积分数越接近当量比时火焰传播速度越快,爆炸超压越高。 展开更多

关键词 非均匀预混 瓦斯爆炸 三重火焰 火焰传播特性 爆炸超压

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不同强度冲击波诱导沉积煤尘爆炸火焰传播特性 被引量：14

5

作者 裴蓓 张子阳 +3 位作者 潘荣锟 余明高 陈立伟 温小萍 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期498-506,共9页

在全透明有机玻璃管道中,利用同步控制系统、高速摄像系统和高速粒子成像测速系统(PIV),从爆炸超压、火焰传播速度、火焰温度和复合火焰演化规律等方面研究了不同瓦斯爆炸强度条件下诱导沉积煤尘爆炸特性和复合火焰传播特性,并分析了煤... 在全透明有机玻璃管道中,利用同步控制系统、高速摄像系统和高速粒子成像测速系统(PIV),从爆炸超压、火焰传播速度、火焰温度和复合火焰演化规律等方面研究了不同瓦斯爆炸强度条件下诱导沉积煤尘爆炸特性和复合火焰传播特性,并分析了煤尘卷扬湍流特征。实验结果表明:3种工况下,随着甲烷体积分数的增加,爆炸超压和压力上升速率明显增高,压力峰值来临时刻减小,且当体积分数超过8.5%后,压力曲线和压力上升速率曲线出现明显的振荡特征;复合火焰传播速度远大于纯瓦斯爆炸工况,且复合火焰传播速度-位置曲线均呈波动上升特征;甲烷的体积分数越接近当量比,爆炸超压、波前流速、火焰锋面温度及其温度上升速率越高;甲烷体积分数为9.5%和8.5%时,复合火焰呈“倒钩形”,之后很快出现火焰加速;而甲烷体积分数降至8.5%后,复合火焰亮度降低,结构呈现破碎和不连续的形态特点。PIV测试表明:甲烷体积分数为9.5%时,初始爆炸强度高,波前流速快,煤粉可随冲击波整体快速运动,卷扬区整体湍流强度较高,大大加快了煤粉与空气的混合速度,促进了卷扬煤粉的燃烧。较高的冲击波波前流速和火焰锋面温度2种参数相结合是造成甲烷/煤尘复合火焰不断加速的原因。 展开更多

关键词 瓦斯爆炸 煤尘卷扬 煤尘爆炸 火焰加速 火焰传播特性

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NOFBx推进剂的火焰传播特性试验及分析 被引量：2

6

作者 施伟 关亮 +2 位作者 王子模 蒋榕培 徐森 《火箭推进》 CAS 2021年第5期92-98,共7页

为了解决NOFBx推进系统中存在的火焰向推进剂供应端传播(即回火)的安全性问题,设计搭建了NOFBx推进剂火焰传播特性试验平台,对比了5种不同配方的预混气体在石英玻璃管和不锈钢毛细管中的火焰传播特性,并采用高速摄像仪对火焰传播过程进... 为了解决NOFBx推进系统中存在的火焰向推进剂供应端传播(即回火)的安全性问题,设计搭建了NOFBx推进剂火焰传播特性试验平台,对比了5种不同配方的预混气体在石英玻璃管和不锈钢毛细管中的火焰传播特性,并采用高速摄像仪对火焰传播过程进行了全程记录以得到火焰锋面的行进规律。结果表明,通过对比试验得到几种不同配比的NOFBx推进剂在毛细管中的防回火临界直径范围,其中9∶1配比的N2O-C2H4预混气体在长度1 000 mm的毛细管中的防回火临界直径在0.5~0.7 mm之间,而添加一定比例的稳定剂后防回火临界直径发生不同程度的增大,这意味着稳定剂的加入对预混气体的火焰传播特性产生显著影响。在研究范围内,预混气体配方变化引起的试验实测爆轰速度的变化趋势与C-J理论爆轰速度相一致,即稳定剂的添加量越大,其对预混气体的火焰传播特性抑制效果越强。 展开更多

关键词 NOFBx推进剂 火焰传播特性 毛细管 试验及分析 爆轰速度

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开口率对置障管道火焰传播特性影响模拟 被引量：3

7

作者 周宁 戴瑶瑶 +5 位作者 李雪 宗永迪 陈兵 黄维秋 赵会军 袁雄军 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1401-1408,共8页

为了揭示开口率对置障管道内可燃气体火焰传播特性的影响,在80 mm×80 mm×500 mm的置障管道中通过改变管道末端开口率,基于计算流体动力学(CFD)软件,采用Zimont燃烧模型,开展丙烷预混气体爆炸特性的大涡模拟研究。结果表明:置... 为了揭示开口率对置障管道内可燃气体火焰传播特性的影响,在80 mm×80 mm×500 mm的置障管道中通过改变管道末端开口率,基于计算流体动力学(CFD)软件,采用Zimont燃烧模型,开展丙烷预混气体爆炸特性的大涡模拟研究。结果表明:置障管道的末端开口对火焰传播速度具有促进作用,火焰传播速度峰值随开口率的增大而增加;障碍物的存在导致管内产生涡团,且阻塞率越大,涡团规模越大,湍流程度增加,从而加快了火焰传播速度。管道中的峰值压力随开口率的增大而减小,开口率为6.25%时阻塞率为0、0.5、0.7置障管道内的峰值压力分别为0.0694、0.2367、0.2107 MPa,而开口率为64%时则各置障管道峰值压力分别降为0.0016、0.0052、0.0042 MPa,并且开口率越大、阻塞率越大的管道内的压力波动越明显。管道在开口状态下,障碍物阻塞率是影响火焰传播速度的主要因素,管内峰值压力随阻塞率增大呈先增大后减小的变化规律。 展开更多

关键词 置障管道 预混可燃气体 开口率 大涡模拟 火焰传播特性

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水平管内不同煤质煤尘爆炸火焰传播特性实验研究 被引量：11

8

作者 刘天奇 郑秋雨 苏长青 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期127-132,共6页

为研究水平管道空间不同煤质煤尘爆炸火焰传播特性,选取褐煤、长焰煤、不粘煤、气煤4种煤尘,对爆炸火焰焰峰特性、火焰加速传播特性、火焰传播距离与持续时间展开研究。研究结果表明:褐煤在500 ms内焰峰的形状由尖锐向平滑再向钝化不断... 为研究水平管道空间不同煤质煤尘爆炸火焰传播特性,选取褐煤、长焰煤、不粘煤、气煤4种煤尘,对爆炸火焰焰峰特性、火焰加速传播特性、火焰传播距离与持续时间展开研究。研究结果表明:褐煤在500 ms内焰峰的形状由尖锐向平滑再向钝化不断演变,长焰煤与不粘煤在375 ms时焰峰前端出现明显焰体分离现象,分析认为这与管体冷壁效应、空间尺度效应及空间氧气消耗直接相关;气煤在375 ms时焰峰出现大面积火焰碎纹,说明气煤爆炸火焰猛烈传播的持续时间相对较短,整体爆炸强度相对较弱;褐煤与长焰煤爆炸火焰存在2次间断性加速,分析认为这与管体空间受限、常温管壁散热、局部助燃氧气瞬间不足等因素有关;褐煤在爆炸后400~600 ms内火焰2次加速完全,火焰传播距离达740 mm,明显大于长焰煤、不粘煤与气煤,说明低变质褐煤爆炸火焰持续时间更长,火焰传播距离更远且传播更剧烈;虽然气煤火焰最远传播距离比长焰煤大30 mm,但由于气煤火焰在375 ms左右出现大片火焰碎纹,因此气煤整体的爆炸强度小于长焰煤。 展开更多

关键词 煤尘爆炸 火焰传播特性 水平管道 火焰焰峰

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水平管道空间煤尘爆炸火焰传播特性数值模拟 被引量：6

9

作者 刘天奇 《工矿自动化》 北大核心 2019年第7期59-65,共7页

为研究水平管道空间煤尘爆炸火焰传播特性,以水平玻璃管道煤尘爆炸实验装置为依托,以褐煤为研究对象,构建了煤尘爆炸火焰传播特性数学模型和水平管道几何模型,采用数值模拟方法研究了水平管道空间煤尘爆炸不同时刻沿水平管道长度方向(z... 为研究水平管道空间煤尘爆炸火焰传播特性,以水平玻璃管道煤尘爆炸实验装置为依托,以褐煤为研究对象,构建了煤尘爆炸火焰传播特性数学模型和水平管道几何模型,采用数值模拟方法研究了水平管道空间煤尘爆炸不同时刻沿水平管道长度方向(z方向)火焰传播特性、爆炸反应充分时沿z方向火焰温度传播特性及不同截面火焰温度传播特性。研究结果表明:①不同时刻爆炸火焰传播距离模拟值与实测值最大误差为0.09m,最小误差为0.01m,验证了数值模拟方法的可行性。②煤尘爆炸反应充分时,水平管道空间可划分为初始扬尘区z=0~0.1m、高温点火区z=0.1~0.3m、温度跃升区z=0.3~0.56m、高温核心区z=0.56~0.86m和高温扩散区z=0.86~1.4m。③煤尘爆炸反应充分时,z=0.2m处截面上,距圆心越近则温度越低,说明该区域虽为爆源,但不是爆炸热量释放核心区;z=0.2,0.4m处截面最外围近壁区域存在约500K窄环形低温区,这是由于管壁设置温度恒为常温300K所致;z=0.86~1.4m处截面上,距圆心越近则温度越高,截面距高温核心区越远则温度越低。数值模拟结果与火焰实际传播情况相符。 展开更多

关键词 煤尘爆炸 煤尘爆炸强度 爆炸火焰传播 火焰传播特性 火焰传播距离 火焰温度传播特性 水平管道空间 数值模拟

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小尺度水平玻璃管中煤尘爆炸火焰传播特性影响因素研究 被引量：7

10

作者 李雨成 刘天奇 +2 位作者 周西华 褚洋 孟昱 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期2176-2179,共4页

为研究煤尘爆炸火焰传播特性影响因素,采用小尺度玻璃管煤尘爆炸试验装置,对不同变质程度煤尘爆炸火焰传播特性影响因素展开试验分析。结果表明,煤尘爆炸初期,t=125 ms时焰峰尖锐,t=250 ms时焰峰趋于平滑,t=375 ms时焰峰基本全部钝化。... 为研究煤尘爆炸火焰传播特性影响因素,采用小尺度玻璃管煤尘爆炸试验装置,对不同变质程度煤尘爆炸火焰传播特性影响因素展开试验分析。结果表明,煤尘爆炸初期,t=125 ms时焰峰尖锐,t=250 ms时焰峰趋于平滑,t=375 ms时焰峰基本全部钝化。在t=0~375 ms过程中,焰峰宽度、横截面积、亮度均不断增大。褐煤在600~700 ms时火焰传播距离达最大值74 cm,表明低变质煤中释放的可燃挥发分气体延长了火焰周期,增加了火焰长度。当p处于0.03~0.05MPa时各煤质l_1随p增大均呈递增趋势,p>0.05 MPa时褐煤与不粘煤的l1有平缓且下降趋势,而气煤与长焰煤的l_1仍有上升态势。褐煤、气煤、长焰煤的l_1随T增大呈显著上升趋势,而不粘煤的l1随T存在一定波动。当k达到3g时褐煤与气煤均不再爆炸,而长焰煤与不粘煤在k达到4g时才失去爆炸性,表明褐煤与气煤对碳酸盐粉抑爆敏感度相对较高。 展开更多

关键词 安全工程 煤尘爆炸 火焰传播特性 影响因素 玻璃管

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密闭管道内瓦斯爆炸卷扬沉积煤尘爆炸传播特性 被引量：2

11

作者 江丙友 洪汉 +4 位作者 苏明清 鲁昆仑 杨炳辉 王培龙 丁大伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1941-1951,共11页

为了探究密闭管道内瓦斯爆炸卷扬沉积煤尘爆炸的传播特性,在自主研制的瓦斯爆炸卷扬沉积煤尘爆炸试验系统内,从爆炸压力、火焰以及压力-火焰的耦合关系等方面,研究了不同瓦斯体积分数及煤尘质量浓度下瓦斯爆炸卷扬沉积煤尘爆炸的爆炸压... 为了探究密闭管道内瓦斯爆炸卷扬沉积煤尘爆炸的传播特性,在自主研制的瓦斯爆炸卷扬沉积煤尘爆炸试验系统内,从爆炸压力、火焰以及压力-火焰的耦合关系等方面,研究了不同瓦斯体积分数及煤尘质量浓度下瓦斯爆炸卷扬沉积煤尘爆炸的爆炸压力传播特性及火焰传播特性,并利用Fluent数值模拟软件分析了煤尘的卷扬分散特征。结果表明:密闭管道内瓦斯体积分数为10%时的最大爆炸压力整体高于瓦斯体积分数为12%和8%时的最大爆炸压力。当瓦斯体积分数为10%,煤尘质量浓度为250 g/m^(3)时,最大爆炸压力传播规律表现为在瓦斯段先升后降再升,到达煤尘段后持续上升;随着煤尘质量浓度的增加,在瓦斯段则表现为先升后降,在煤尘段依旧持续上升。当瓦斯体积分数为8%和12%时,最大爆炸压力随煤尘质量浓度增加呈上升趋势,而瓦斯体积分数为10%时则呈现下降趋势。密闭管道内火焰锋面到达时间与传播距离呈正相关,瓦斯体积分数为10%时火焰锋面到达各测点的时间短于瓦斯体积分数为12%和8%的传播时间。火焰传播速度随传播距离呈先增大后减小的趋势,当瓦斯体积分数为10%时,火焰传播速度最快。密闭管道内瓦斯爆炸卷扬沉积煤尘爆炸的爆炸压力-时间曲线会出现2次峰值。第1次峰值是由瓦斯爆炸的前驱冲击波产生,当火焰传播至煤尘段后,压力同时开始上升,且压力峰值时刻和火焰峰值时刻耦合,达到第2次压力峰值,随着火焰信号的消失,压力逐渐减小直至反应停止。密闭管道内前驱冲击波与反射波使得煤尘卷扬分散,形成“漩涡状”煤尘云,促进煤粉与爆燃波接触。当煤尘质量浓度一定时,体积分数为10%瓦斯的卷扬程度优于体积分数12%和8%瓦斯;当瓦斯体积分数一定时,煤尘卷扬程度随煤尘质量浓度的增加而递减。 展开更多

关键词 密闭管道 瓦斯爆炸 煤尘爆炸 煤尘卷扬 火焰传播特性 压力-火焰耦合

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三元活性金属燃料Al/B/Mg和Al/B/MgH2的燃烧特性 被引量：1

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作者 程志鹏 夏语 +5 位作者 罗一民 马腾 徐飞扬 张宇 吴星亮 徐森 《含能材料》 北大核心 2025年第3期246-255,共10页

为探究三元活性金属燃料Al/B/Mg(ABM)和Al/B/MgH2(ABM-H)的燃烧特性,分别利用氧弹量热仪和哈特曼管研究样品的燃烧热与最小点火能,借助高速摄像系统与高速红外摄像系统研究火焰传播亚瞬态过程和温度场域时空分布特性。研究结果表明:ABM... 为探究三元活性金属燃料Al/B/Mg(ABM)和Al/B/MgH2(ABM-H)的燃烧特性,分别利用氧弹量热仪和哈特曼管研究样品的燃烧热与最小点火能,借助高速摄像系统与高速红外摄像系统研究火焰传播亚瞬态过程和温度场域时空分布特性。研究结果表明:ABM、ABM-H的燃烧热值分别为34.1 MJ·kg^(-1)和32.2 MJ·kg^(-1),较纯Al的燃烧热值(29.8 MJ·kg^(-1))分别提高了14.4%和8.1%;ABM、ABM-H和Al的最小点火能量分别在160~170,100~110,20~30 mJ之间;质量浓度为625 g·m^(-3)时,ABM和ABM-H较纯Al燃烧持续时间分别增加了65.5%和34.5%,火焰传播速度峰值分别提升了12.6%和23.0%。质量浓度在500 g·m^(-3)条件下,ABM-H和ABM的火焰传播速度峰值均最大,分别为45.05 m·s^(-1)和38.7 m·s^(-1),火焰表面最高温度峰值分别为1856℃和1717℃,ABM-H较ABM提高了7.6%,同时升温速率更快。可见,ABM和ABM-H配方在显著降低粉尘/空气混合物爆炸危险性的同时,燃烧性能明显提高,且ABM在燃烧热值和燃烧持续时间上表现出更好的热效应,ABM-H在最小点火能量、火焰传播速度和温度上升速率方面表现出更高的反应活性。 展开更多

关键词 三元活性金属燃料 最小点火能 火焰传播特性 温度场分布

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微通道内预混乙烯-空气火焰传播和流通特性

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作者 鲍磊 王鹏 +2 位作者 于安峰 赵明皇 罗翔鹏 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2021年第2期172-174,共3页

基于Fluent软件,对乙烯-空气预混火焰在四种不同狭缝管道阻火器中的传播以及正常情况下乙烯-空气预混气体通过每种狭缝阻火器的压力降进行了数值模拟研究,对比分析了不同狭缝管道阻火器的阻火性能,并以微圆狭缝为例,分析了狭缝内火焰传... 基于Fluent软件,对乙烯-空气预混火焰在四种不同狭缝管道阻火器中的传播以及正常情况下乙烯-空气预混气体通过每种狭缝阻火器的压力降进行了数值模拟研究,对比分析了不同狭缝管道阻火器的阻火性能,并以微圆狭缝为例,分析了狭缝内火焰传播特性。模拟结果表明,火焰在微圆狭缝传播过程中呈现“指尖”状,会发生滞留现象,随后沿着狭缝轴线方向继续向前传播,但在平板狭缝、三角形狭缝和菱形狭缝内未发生此现象。对于微圆狭缝,厚度为100 mm的阻火单元也无法阻火;对于平板狭缝或三角形狭缝,厚度为30 mm的阻火单元可成功阻火;对于菱形狭缝,厚度为10 mm的阻火单元便可成功阻火。在成功阻火且阻火单元数相同的情况下,平板狭缝压力损失最小,菱形狭缝压力损失远大于三角形狭缝和平板狭缝。 展开更多

关键词 微通道火焰 乙烯-空气 火焰传播特性 阻火器

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长径比对管道油气爆炸特性与火焰传播规律影响研究 被引量：5

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作者 李静野 蒋新生 +3 位作者 李进 余彬彬 张霖 赵亚东 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期88-94,共7页

为了探究长径比对油气爆炸传播特性与火焰传播规律的影响,为复杂管道受限空间油气爆炸防控提供理论参考,结合油气爆炸与爆炸抑制工程实际需要,构建不同长径比管道油气爆炸模拟实验系统,在此基础上开展不同初始浓度的预混油气-空气混合... 为了探究长径比对油气爆炸传播特性与火焰传播规律的影响,为复杂管道受限空间油气爆炸防控提供理论参考,结合油气爆炸与爆炸抑制工程实际需要,构建不同长径比管道油气爆炸模拟实验系统,在此基础上开展不同初始浓度的预混油气-空气混合气爆炸实验。研究结果表明:管道内部的预混油气爆炸超压信号呈先上升后下降的趋势,由于耗散以及憋压效应导致超压下降平稳后仍大于初始压力;同时长径比增加会导致达到最大爆炸超压的油气浓度增加,油气爆炸超压峰值随着长径比的增加呈现上升→下降→上升的规律,小长径比管道的油气爆炸超压峰值高于大长径比管道,但同为小长径比管道或大长径比管道工况的实验结果对比显示爆炸超压峰值随着长径比增加而提升;而超压上升速率则会随着长径比的增加而上升;长径比的增加同时也会促进火焰的加速传播并减小火焰持续时间。 展开更多

关键词 长径比 爆炸特征参数 火焰传播特性 油气安全 防护技术

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泄压口阻塞率对大尺度气体泄爆特性的影响

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作者 王纪哲 胡倩然 +3 位作者 杨慧洁 袁梦琦 李鹏亮 祁少博 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第2期5-14,共10页

为了探究泄压口阻塞率对大尺度受限空间内气体泄爆灾害特性的影响,采用计算流体动力学(CFD)方法系统构建1个体积为63.48 m^(3)的燃气爆炸仿真模型,深入研究不同泄压口阻塞率(Br)工况下的气体泄爆演化动力学机制。研究结果表明:随着泄压... 为了探究泄压口阻塞率对大尺度受限空间内气体泄爆灾害特性的影响,采用计算流体动力学(CFD)方法系统构建1个体积为63.48 m^(3)的燃气爆炸仿真模型,深入研究不同泄压口阻塞率(Br)工况下的气体泄爆演化动力学机制。研究结果表明:随着泄压口阻塞率的增加,室内爆炸强度增大,超压峰值与燃烧反应持续时长进一步增加;此外,最大燃烧速率普遍出现在5.5~7.0 m区域;当Br=72.1%时,室外未燃气体分布范围最广,热危害区域最大达到15.4 m;然而,Br=31.4%时,室外流场速度和湍流强度呈现出显著地削弱趋势,从而诱发较小的未燃气云范围和泄爆火焰危险区域。研究结果以期为城市危化品爆炸灾害缓解与居民住宅门窗结构安全设计提供科学指导和参考借鉴。 展开更多

关键词 气体爆炸 泄压口阻塞率 数值模型 超压 火焰传播特性

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基于支板稳燃的超声速火焰特性研究进展 被引量：6

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作者 张军龙 常军涛 +1 位作者 王瑄 鲍文 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期577-592,共16页

以超燃冲压发动机燃烧室为主要研究对象,对超声速气流中的火焰稳定机理及火焰传播特性的研究进展进行了综述,涵盖了不同稳燃器的超声速燃烧室中的火焰特性及火焰稳燃机理分析、火焰传播及振荡特性等研究内容,旨在揭示超声速气流中的火... 以超燃冲压发动机燃烧室为主要研究对象,对超声速气流中的火焰稳定机理及火焰传播特性的研究进展进行了综述,涵盖了不同稳燃器的超声速燃烧室中的火焰特性及火焰稳燃机理分析、火焰传播及振荡特性等研究内容,旨在揭示超声速气流中的火焰特征并进一步实现燃烧室的性能优化,以期对超声速燃烧室的火焰特性相关研究提供一定的参考。首先,从燃烧室流动及燃料驻留时间的角度分析了超声速火焰稳定的难点,进一步分析了超声速燃烧室中火焰稳定的基本判据,总结了当前两种主流的火焰稳燃模式,分析了支板稳燃器在增强燃料掺混方面的优势,并以支板稳燃为主要侧重点进行了后续火焰特性的研究;其次,从增加燃料驻留时间和减小燃料化学反应时间两个角度总结了当前实现超声速火焰稳定的基本方法及稳燃原理。最后,讨论了火焰稳定之后的燃烧室火焰动态特性,包括火焰传播特性和火焰振荡特性,为后续的燃烧优化提供参考。 展开更多

关键词 超燃冲压发动机 超声速燃烧 火焰稳定判据 火焰稳定机理 火焰传播特性 支板稳燃

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不同频率高频交流电对球形传播火焰的影响

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作者 崔雨辰 高忠权 +2 位作者 段浩 张聪 吴筱敏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期490-495,501,共7页

为研究不同频率高频交流电场对预混稀燃火焰的影响,对常温、常压下定容燃烧弹中过量空气系数为1.6时的甲烷/空气火焰的传播和燃烧特性进行了研究.结果表明:高频交流电场作用下,火焰均在水平方向被拉伸,当加载交流电压有效值一定时,交流... 为研究不同频率高频交流电场对预混稀燃火焰的影响,对常温、常压下定容燃烧弹中过量空气系数为1.6时的甲烷/空气火焰的传播和燃烧特性进行了研究.结果表明:高频交流电场作用下,火焰均在水平方向被拉伸,当加载交流电压有效值一定时,交流电频率越高,火焰在水平方向的拉伸越剧烈.与未加载电压相比,当交流电压有效值u=5kV,交流电频率f为5、7.5、10、12.5和15kHz时,平均火焰传播速度分别提高43.10%、53.45%、63.79%、74.14%和84.48%,相对燃烧压力增大率的最大值分别为0.15、0.21、0.27、0.36和0.50.由此得出,高频交流电场对火焰燃烧有一定的促进作用,且交流电频率越高,促进作用越明显. 展开更多

关键词 高频交流电场 频率 定容燃烧弹 预混稀燃火焰 火焰传播特性

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封闭管道内瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸特性实验研究 被引量：2

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作者 姚祺 江丙友 +4 位作者 苏明清 王培龙 李静静 丁大伟 洪汉 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期71-77,共7页

为了研究不同前段瓦斯体积分数、不同后段瓦斯体积分数和不同二次引爆距离3种因素对瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸产生影响的规律问题。采用自主搭建的瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸实验系统进行实验分析。研究结果表明:当后段瓦斯体积分数固定... 为了研究不同前段瓦斯体积分数、不同后段瓦斯体积分数和不同二次引爆距离3种因素对瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸产生影响的规律问题。采用自主搭建的瓦斯爆炸引燃瓦斯二次爆炸实验系统进行实验分析。研究结果表明:当后段瓦斯体积分数固定时,前段瓦斯体积分数接近10%时,二次爆炸压力相较于其他工况最大高出78.90%;当固定前段瓦斯体积分数时,随着后段瓦斯体积分数的增大,二次爆炸压力表现出先增大后减小的趋势。对0,0.1,0.2 m^(3)种二次引爆距离下瓦斯二次爆炸压力分析发现,二次引爆距离在[0,0.2]m内的增大对瓦斯二次爆炸起到促进作用。研究结果为煤矿安全生产过程中研究人员和工程师制定相应的抑爆措施提供参考。 展开更多

关键词 封闭管道 瓦斯二次爆炸 爆炸压力 火焰传播特性

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负电场下点电极和网状电极对预混稀燃火焰的影响 被引量：9

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作者 康婵 杨星 +3 位作者 刘杰 孟祥文 房建峰 吴筱敏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期31-36,共6页

针对相同能耗下电极形状对火焰的影响,研究了常温、常压下定容燃烧弹中过量空气系数为1.6时甲烷空气预混稀燃火焰的传播和燃烧特性与加载电压的关系,对比了点电极和网状电极对火焰的影响。结果表明:2种电极下加载电压都使得火焰发生了形... 针对相同能耗下电极形状对火焰的影响,研究了常温、常压下定容燃烧弹中过量空气系数为1.6时甲烷空气预混稀燃火焰的传播和燃烧特性与加载电压的关系,对比了点电极和网状电极对火焰的影响。结果表明:2种电极下加载电压都使得火焰发生了形变,对火焰横向传播均有明显的促进作用;与未加载电压相比,当加载电压为-5、-10、-12kV时,点电极下火焰纵向传播速度分别提高9.32%、17.20%、4.67%,网状电极下分别提高0.62%、-20.90%、-22.80%,点电极下压力峰值增幅分别为6.4%、9.8%、11.2%,网状电极下增幅分别为5.6%、2.4%、1.3%;加载-5kV电压时2种电极对火焰的影响相差不大,加载-10、-12kV电压时点电极对火焰的促进作用明显优于网状电极。综合考虑可以得出,点电极的性能更加优越。 展开更多

关键词 预混稀燃火焰 点电极 网状电极 火焰传播特性 燃烧压力

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高频交流电场的频率对预混稀燃火焰的影响 被引量：3

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作者 崔雨辰 段浩 +1 位作者 张聪 吴筱敏 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期944-949,968,共7页

为了比较不同频率的高频交流电场在辅助燃烧方面的作用,对常温、常压下定容燃烧弹中网状电极结构下的电场对甲烷/空气预混稀燃火焰的火焰形状、火焰传播速度、燃烧压力的影响进行研究.结果表明:在高频交流电场作用下,火焰均在水平方向... 为了比较不同频率的高频交流电场在辅助燃烧方面的作用,对常温、常压下定容燃烧弹中网状电极结构下的电场对甲烷/空气预混稀燃火焰的火焰形状、火焰传播速度、燃烧压力的影响进行研究.结果表明:在高频交流电场作用下,火焰均在水平方向被拉伸,且频率越高,拉伸越剧烈,平均火焰传播速度和燃烧压力均随着交流电频率的增加而增加;混合气越稀,电场对火焰的作用效果越明显,与未加电压相比,当交流电压有效值为5kV,交流电频率为25kHz,过量空气系数为1.2、1.4和1.6时,平均火焰传播速度分别提高45.77%、50.00%和87.93%,相对燃烧压力增大率的最大值分别为0.51、0.66和0.86. 展开更多

关键词 高频交流电场 稀燃火焰 定容燃烧弹 火焰传播特性 燃烧压力

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