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静电场驱动的镁铝合金粉尘爆炸特性研究
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作者 黄平 何蔚 王丹 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1862-1871,共10页
为了揭示静电因素驱动下的镁铝合金粉尘的爆炸特性,基于直流高压发生器和20 L球形爆炸测试装置,搭建了静电环境粉尘爆炸特性测试系统,测定了静电电压为3 kV、6 kV、9 kV与粉尘质量浓度为250 g/m^(3)、500 g/m^(3)、750 g/m^(3)、1000 g/... 为了揭示静电因素驱动下的镁铝合金粉尘的爆炸特性,基于直流高压发生器和20 L球形爆炸测试装置,搭建了静电环境粉尘爆炸特性测试系统,测定了静电电压为3 kV、6 kV、9 kV与粉尘质量浓度为250 g/m^(3)、500 g/m^(3)、750 g/m^(3)、1000 g/m^(3)耦合条件下镁铝合金粉的爆炸特性。结果表明:静电场的存在主要影响爆炸时间和最大压力上升速率(dp/dt)_(max),对最大爆炸压力无显著影响;在同一质量浓度下,峰值压力时刻t_(max)随电压上升而缩短,如250 g/m^(3)下,静电场电压9 kV时峰值压力时刻t_(max)是压力0时的52.5%;将粉尘云爆炸过程按喷粉时刻、粉尘着火时刻、最大压力上升速率(dp/dt)_(max)时刻、峰值压力时刻t_(max)四个时刻划分为3个阶段(即t_(2)、t_(3)、t_(4)),静电场的存在使t_(2)和t_(3)缩短,对t_(4)则影响较小,整体而言静电场会加速镁铝合金粉尘爆炸过程。该研究可为深入认识静电环境下镁铝合金粉尘的爆炸机理和镁铝合金粉尘爆炸事故防治提供参考。 展开更多
关键词 安全工程 静电 粉尘爆炸 爆炸时间 铝合金粉尘 粉尘质量浓度
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基于PDF模型的镁铝合金粉尘燃烧特性试验及仿真研究 被引量:1
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作者 巨建鹏 胡凌艳 +2 位作者 董国强 王焘 侯蕊 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2288-2295,共8页
为了深入研究镁铝合金粉尘非预混燃烧特性,在传统哈特曼管基础上进行了针对性的优化改进,采用模拟试验与CFD仿真相结合的研究手段,分别从粒径、质量流量和空气湿度3个方面对镁铝合金粉尘的燃烧特性进行了详细的研究。结果表明,80μm、12... 为了深入研究镁铝合金粉尘非预混燃烧特性,在传统哈特曼管基础上进行了针对性的优化改进,采用模拟试验与CFD仿真相结合的研究手段,分别从粒径、质量流量和空气湿度3个方面对镁铝合金粉尘的燃烧特性进行了详细的研究。结果表明,80μm、120μm、150μm及270μm镁铝合金粉尘的平均反应温度分别为2 349.8 K、2 253.7 K、2 167.3 K和2 094.7 K。当粉尘质量流量一定时,单一颗粒粒径越大,颗粒与空气接触的比表面积则越小,燃烧反应温度越低;镁铝合金粉尘燃烧分为富氧和贫氧燃烧,粉尘与空气质量流量比45.54∶100为镁铝合金粉尘富氧与贫氧燃烧的临界点,当空气质量流量大于粉尘质量流量10倍时,氧气与镁铝合金粉尘接触时间短,反应温度低于点火温度,不足以支撑燃烧反应进行;当粉尘质量流量大于空气质量流量10倍时,氧气含量过低,同样不足以支撑燃烧反应进行。空气湿度越大,燃烧反应最高温度越低,燃烧反应平均温度会出现先增后降的现象。研究结果可为工业生产、抛光、打磨等工序中的防燃、防爆问题提供参考依据及基础理论。 展开更多
关键词 安全工程 铝合金粉尘 燃烧试验 Fluent仿真
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增材制造用铝及铝硅合金粉尘的爆炸特性
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作者 赵江平 张舒淇 +1 位作者 钟兴润 于凯楠 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第5期170-180,共11页
为探究常用增材制造用铝及铝硅合金粉尘的爆炸特性,采用20 L球形爆炸装置,对Al、Al-12Si和Al-20Si等3种样品进行密闭空间内的爆炸实验,测试其在不同影响因素下爆炸参数的变化,采用热重分析-差示扫描量热法分析样品的热氧化特性。结果表... 为探究常用增材制造用铝及铝硅合金粉尘的爆炸特性,采用20 L球形爆炸装置,对Al、Al-12Si和Al-20Si等3种样品进行密闭空间内的爆炸实验,测试其在不同影响因素下爆炸参数的变化,采用热重分析-差示扫描量热法分析样品的热氧化特性。结果表明:随着合金中硅含量的增加,爆炸下限升高,最大爆炸压力及爆炸峰值温度下降,氧化过程的放热量减少,氧化速率减慢;Al、Al-12Si和Al-20Si达到最大爆炸压力的质量浓度分别为300、750和900 g/m^(3);当点火能量增加时,铝硅合金的最大爆炸压力上升速率的增幅低于铝粉;环境温度变化对样品爆炸下限的影响小于粒径变化带来的影响。根据爆炸产物的X射线衍射测试分析铝硅合金的爆炸机理,发现爆炸是由颗粒受热汽化形成的气态铝和气态硅组成的可燃气体与氧气混合燃烧所致。 展开更多
关键词 铝合金粉尘 粉尘爆炸 爆炸温度 爆炸下限 环境温度 最大爆炸压力
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超细Al(OH)_(3)惰化粉体对铝合金抛丸废弃物粉尘的爆炸防控效果试验研究 被引量:1
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作者 吕辰 王信群 +3 位作者 徐海顺 崔新荣 焦勇 夏新兴 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3950-3959,共10页
为探究超细粉体惰化剂对铝合金抛丸伴生粉尘爆炸特性的影响规律,利用标准化Hartmann试验装置及自行搭建的试验平台,对不同惰化比(ε)条件下高纯度铝粉尘和铝合金抛丸废弃物粉尘爆炸传播特性进行试验研究。试验结果显示:不同类型的铝粉... 为探究超细粉体惰化剂对铝合金抛丸伴生粉尘爆炸特性的影响规律,利用标准化Hartmann试验装置及自行搭建的试验平台,对不同惰化比(ε)条件下高纯度铝粉尘和铝合金抛丸废弃物粉尘爆炸传播特性进行试验研究。试验结果显示:不同类型的铝粉尘在不同惰化比条件下的爆炸敏感度、爆炸传播强度以及爆炸火焰传播形态演化等方面特性存在较大差异。由于高纯度铝粉尘燃烧反应活性高,最小点火能量和爆炸下限质量浓度分别是铝合金抛丸废弃物粉尘的6%和53.3%,其爆炸火焰传播速度峰值是铝合金抛丸废弃物粉尘的2.1倍。因此,在工程实践中不宜将高纯度铝粉尘相关爆炸参数作为铝合金抛丸作业现场燃烧爆炸风险评估依据。同时,当惰化比提高到30%时,铝合金抛丸废弃物粉尘的点火敏感性大幅降低,爆炸无法形成有效火焰进而传播,且在爆炸发生后很短时间内便会发生自行熄灭,即使在强点火条件下,也未发生火焰持续传播现象。因此,在铝合金抛丸生产现场采用添加一定量超细Al(OH)_(3)粉体以作为抑爆措施的惰化剂具有一定的可行性。 展开更多
关键词 安全工程 铝合金抛丸粉尘 粉尘爆炸 爆炸防控
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基于WBS-RBS-BN铝合金打磨湿式除尘系统氢气爆炸事故分析 被引量:1
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作者 王延瞳 许开立 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1795-1799,共5页
铝打磨过程采用湿式除尘避免了粉尘爆炸,但是带来氢气爆炸危险.提出一种基于WBS-RBS-BN的铝合金打磨湿式除尘系统氢气爆炸事故的评价方法.通过WBS-RBS将湿式除尘系统的工作和风险因素进行分解,得到耦合矩阵,画出氢气爆炸事故故障树.将... 铝打磨过程采用湿式除尘避免了粉尘爆炸,但是带来氢气爆炸危险.提出一种基于WBS-RBS-BN的铝合金打磨湿式除尘系统氢气爆炸事故的评价方法.通过WBS-RBS将湿式除尘系统的工作和风险因素进行分解,得到耦合矩阵,画出氢气爆炸事故故障树.将故障树转化为贝叶斯网络,计算得到爆炸事故发生概率为5.54E-07.通过基本事件后验概率计算结果,明确易导致事故发生的基本事件,指导安全管理. 展开更多
关键词 WBS-RBS BN 湿式除尘系统 铝合金粉尘 氢气爆炸事故
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