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超细水雾对甲烷-煤尘爆炸过程抑制机理研究
被引量：
3
1
作者
冯萧
濮明哲
+1 位作者
任婧杰
毕明树
《大连理工大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期125-134,共10页
为了研究超细水雾对甲烷-煤尘混合爆炸过程的作用规律,在20 L长方体爆炸装置中进行了抑爆实验.同时基于甲烷气体、雾滴颗粒、煤尘颗粒在受限空间内的蒸发、脱挥发、燃烧过程,建立了超细水雾抑制甲烷-煤尘混合爆炸的数学模型.同实验进行...
为了研究超细水雾对甲烷-煤尘混合爆炸过程的作用规律,在20 L长方体爆炸装置中进行了抑爆实验.同时基于甲烷气体、雾滴颗粒、煤尘颗粒在受限空间内的蒸发、脱挥发、燃烧过程,建立了超细水雾抑制甲烷-煤尘混合爆炸的数学模型.同实验进行对比可知,数值模拟得到的爆炸压力可准确反映实际爆炸过程.结果表明,超细水雾的加入改变了爆炸的传播规律.与无抑制的甲烷-煤尘混合爆炸相比,加入超细水雾降低了已燃区的气相温度及煤尘颗粒温度,并推迟了火焰阵面沿轴向的传播过程.煤尘颗粒温度分布表明,超细水雾在推迟煤尘颗粒升温过程的同时,反应区煤尘颗粒的中位温度也明显降低.随着超细水雾浓度的不断增加,其对甲烷-煤尘混合爆炸的气相燃烧过程和颗粒脱挥发及燃烧过程的抑制效果也不断增强.研究可为工业生产中甲烷-煤尘爆炸强度预测和水雾抑制提供参考.
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关键词
甲烷-煤尘爆炸
超细水雾
传播规律
煤尘
颗粒
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职称材料
碳酸钙抑制管道中含煤尘甲烷爆炸的试验研究
2
作者
徐景德
卢森涛
+3 位作者
卢鸿玉
刘钧海
徐祚卉
汪志萼
《爆破》
北大核心
2025年第3期175-183,共9页
本研究旨在探究碳酸钙对含煤尘甲烷爆炸的抑制效果,通过实验和数值模拟分析碳酸钙在不同粒径和浓度条件下的抑爆性能,为煤矿等高危环境的安全防护提供理论依据。实验基于自主研制的9.6 m方形长直管道进行,选取粒径为6.5~74μm、浓度为10...
本研究旨在探究碳酸钙对含煤尘甲烷爆炸的抑制效果,通过实验和数值模拟分析碳酸钙在不同粒径和浓度条件下的抑爆性能,为煤矿等高危环境的安全防护提供理论依据。实验基于自主研制的9.6 m方形长直管道进行,选取粒径为6.5~74μm、浓度为100~200 g/m^(3)的碳酸钙作为抑制剂,研究其对含煤尘甲烷爆炸的影响。通过分析爆炸过程的压力变化,确定碳酸钙的最优粒径和浓度。同时,采用数值模拟对实验结果进行验证。实验结果表明:爆炸过程可分为四个阶段:甲烷燃烧、含煤尘甲烷燃烧、碳酸钙分解及阻碍。碳酸钙通过热分解反应降低氧气浓度并吸收热量,减缓燃烧反应速率,同时建立局部热平衡抑制爆炸传播。当碳酸钙浓度为150 g/m^(3)、粒径为23μm时,抑爆效果最佳,最大压力抑制率达46.7%。数值模拟验证显示,模拟与实验的压力变化趋势一致,相对误差低于15%。碳酸钙作为一种有效的爆炸抑制剂,在特定粒径和浓度条件下对含煤尘甲烷爆炸具有显著的抑制效果。该研究为碳酸钙在工业爆炸防护中的应用提供了实验和理论支持。
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关键词
安全工程
抑爆
甲烷-煤尘爆炸
数值模拟
碳酸钙
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职称材料
超细水雾抑制甲烷-煤尘复合爆炸的实验研究
被引量：
11
3
作者
陈彪
冯萧
+4 位作者
张皓天
吴忠燚
柴宇轩
任婧杰
毕明树
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2021年第7期1046-1051,共6页
为掌握瓦斯-煤尘复合爆炸机理,通过可视化爆炸装置进行了密闭空间的超细水雾抑制甲烷-煤尘复合爆炸实验,探究了不同浓度的超细水雾对爆炸超压、压力上升速率、火焰传播速度的影响;研究了超细水雾作用下的火焰传播特征和爆炸不同阶段的...
为掌握瓦斯-煤尘复合爆炸机理,通过可视化爆炸装置进行了密闭空间的超细水雾抑制甲烷-煤尘复合爆炸实验,探究了不同浓度的超细水雾对爆炸超压、压力上升速率、火焰传播速度的影响;研究了超细水雾作用下的火焰传播特征和爆炸不同阶段的抑爆机理。测定了不同煤尘粒径、浓度下的临界抑爆浓度。结果表明:超细水雾使爆炸超压延迟上升;爆炸火焰经历了点火焰、局部强发展火焰、连续不光滑火焰以及稳定分层火焰4个发展阶段,抑制局部强发展火焰的出现是抑制爆炸的关键;随着超细水雾浓度的增加,压力的二次加速上升现象逐渐消失,放热速率与火焰锋面的燃烧速率的相关性增强;水雾的临界抑爆浓度随煤尘浓度的增加先增后降,随煤尘粒径的增加而降低。
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关键词
消防
超细水雾
甲烷
-
煤尘
复合
爆炸
爆炸
行为
火焰结构
临界抑爆浓度
在线阅读
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职称材料
题名
超细水雾对甲烷-煤尘爆炸过程抑制机理研究
被引量：
3
1
作者
冯萧
濮明哲
任婧杰
毕明树
机构
大连理工大学化工学院
出处
《大连理工大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期125-134,共10页
基金
辽宁省科技重大专项(2019JH1/10300002)。
文摘
为了研究超细水雾对甲烷-煤尘混合爆炸过程的作用规律,在20 L长方体爆炸装置中进行了抑爆实验.同时基于甲烷气体、雾滴颗粒、煤尘颗粒在受限空间内的蒸发、脱挥发、燃烧过程,建立了超细水雾抑制甲烷-煤尘混合爆炸的数学模型.同实验进行对比可知,数值模拟得到的爆炸压力可准确反映实际爆炸过程.结果表明,超细水雾的加入改变了爆炸的传播规律.与无抑制的甲烷-煤尘混合爆炸相比,加入超细水雾降低了已燃区的气相温度及煤尘颗粒温度,并推迟了火焰阵面沿轴向的传播过程.煤尘颗粒温度分布表明,超细水雾在推迟煤尘颗粒升温过程的同时,反应区煤尘颗粒的中位温度也明显降低.随着超细水雾浓度的不断增加,其对甲烷-煤尘混合爆炸的气相燃烧过程和颗粒脱挥发及燃烧过程的抑制效果也不断增强.研究可为工业生产中甲烷-煤尘爆炸强度预测和水雾抑制提供参考.
关键词
甲烷-煤尘爆炸
超细水雾
传播规律
煤尘
颗粒
Keywords
methane
-
coal dust explosion
ultra
-
fine water mist
propagation law
coal dust particles
分类号
TD714 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
碳酸钙抑制管道中含煤尘甲烷爆炸的试验研究
2
作者
徐景德
卢森涛
卢鸿玉
刘钧海
徐祚卉
汪志萼
机构
华北科技学院安全工程学院
安徽理工大学安全科学与工程学院
首都经济贸易大学管理工程学院
出处
《爆破》
北大核心
2025年第3期175-183,共9页
基金
国家自然科学基金面上项目(51874134)基于事故防治的含尘瓦斯气流爆炸传播流场结构演化过程实验研究。
文摘
本研究旨在探究碳酸钙对含煤尘甲烷爆炸的抑制效果,通过实验和数值模拟分析碳酸钙在不同粒径和浓度条件下的抑爆性能,为煤矿等高危环境的安全防护提供理论依据。实验基于自主研制的9.6 m方形长直管道进行,选取粒径为6.5~74μm、浓度为100~200 g/m^(3)的碳酸钙作为抑制剂,研究其对含煤尘甲烷爆炸的影响。通过分析爆炸过程的压力变化,确定碳酸钙的最优粒径和浓度。同时,采用数值模拟对实验结果进行验证。实验结果表明:爆炸过程可分为四个阶段:甲烷燃烧、含煤尘甲烷燃烧、碳酸钙分解及阻碍。碳酸钙通过热分解反应降低氧气浓度并吸收热量,减缓燃烧反应速率,同时建立局部热平衡抑制爆炸传播。当碳酸钙浓度为150 g/m^(3)、粒径为23μm时,抑爆效果最佳,最大压力抑制率达46.7%。数值模拟验证显示,模拟与实验的压力变化趋势一致,相对误差低于15%。碳酸钙作为一种有效的爆炸抑制剂,在特定粒径和浓度条件下对含煤尘甲烷爆炸具有显著的抑制效果。该研究为碳酸钙在工业爆炸防护中的应用提供了实验和理论支持。
关键词
安全工程
抑爆
甲烷-煤尘爆炸
数值模拟
碳酸钙
Keywords
safety engineering
explosion suppression
methane
-
coal dust explosion
numerical simulation
calcium carbonate
分类号
TD235.3 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
超细水雾抑制甲烷-煤尘复合爆炸的实验研究
被引量：
11
3
作者
陈彪
冯萧
张皓天
吴忠燚
柴宇轩
任婧杰
毕明树
机构
大连理工大学化工学院
出处
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2021年第7期1046-1051,共6页
基金
2019年度辽宁省科技重大专项项目(2019JH1/10300002)。
文摘
为掌握瓦斯-煤尘复合爆炸机理,通过可视化爆炸装置进行了密闭空间的超细水雾抑制甲烷-煤尘复合爆炸实验,探究了不同浓度的超细水雾对爆炸超压、压力上升速率、火焰传播速度的影响;研究了超细水雾作用下的火焰传播特征和爆炸不同阶段的抑爆机理。测定了不同煤尘粒径、浓度下的临界抑爆浓度。结果表明:超细水雾使爆炸超压延迟上升;爆炸火焰经历了点火焰、局部强发展火焰、连续不光滑火焰以及稳定分层火焰4个发展阶段,抑制局部强发展火焰的出现是抑制爆炸的关键;随着超细水雾浓度的增加,压力的二次加速上升现象逐渐消失,放热速率与火焰锋面的燃烧速率的相关性增强;水雾的临界抑爆浓度随煤尘浓度的增加先增后降,随煤尘粒径的增加而降低。
关键词
消防
超细水雾
甲烷
-
煤尘
复合
爆炸
爆炸
行为
火焰结构
临界抑爆浓度
Keywords
ultra
-
fine water mist
methane
-
coal dust compound explosion
explosive behavior
flame structure
the critical mist concentration of suppression
分类号
X932 [环境科学与工程—安全科学]
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
超细水雾对甲烷-煤尘爆炸过程抑制机理研究
冯萧
濮明哲
任婧杰
毕明树
《大连理工大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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下载PDF
职称材料
2
碳酸钙抑制管道中含煤尘甲烷爆炸的试验研究
徐景德
卢森涛
卢鸿玉
刘钧海
徐祚卉
汪志萼
《爆破》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
超细水雾抑制甲烷-煤尘复合爆炸的实验研究
陈彪
冯萧
张皓天
吴忠燚
柴宇轩
任婧杰
毕明树
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2021
11
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职称材料
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