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可燃液体蒸气爆炸特性试验装置关键技术研究

作　者: 樊保龙
导　师: 胡双启
学　校: 中北大学
专　业: 武器系统与运用工程
关键词: 液体蒸气混合方式引射器水压校核
分类号: TQ086
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 143次
引　用: 4次
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内容摘要

可燃液体蒸气爆炸是危害人类生产生活的一类主要事故。要有效预防爆炸事故造成的危害，准确掌握其爆炸原理，建立相应实验装置，研究其爆炸特性是非常必要的。可燃液体蒸气的爆炸属于可燃气体爆炸的范畴。因此，本文综述了国内外气体爆炸研究的发展状况，探讨了气体的爆炸原理及特性，利用安全工程思想和压力容器设计理论，对可燃液体蒸气爆炸特性实验装置主体以及管路部分进行了设计，特别是对可燃液体和空气的混合方式作了研究。采用将可燃液体加热到沸点，用引射器借助热空气将其引射到混合喷嘴，再经过混合喷嘴将混合气体喷射到爆炸室的混合方式。在对引射器的设计上采用现在广为流行的索科洛夫液—液引射器的设计方法，对引射器喷嘴尺寸、混合室尺寸、扩散室长度等主要部分进行设计，并且设计了混合喷嘴，很好地解决了可燃液体蒸气与空气混合均匀性的问题。同时设计出了热空气的产生装置，应用传热学理论，确定了蛇形加热管的长度并加工出加热箱，保证了空气由室温加热到所需的温度。在保证爆炸装置安全性的情况下，确定了爆炸装置主体形状、尺寸。并对筒壁厚度、封头、法兰连接以及观察孔开口处的补强等各个部分进行了详细的计算和强度校核。依据金属材料的特性选择不锈钢焊条作为电极材料，并将电极间隙设计成固定2mm，既能使所测得发火能数据最小，最可靠，又便于更好地进行密封。本文所设计爆炸装置部分，加工成形后进行了水压校核试验，证明本试验装置承压和密封性能良好；并且通过测定乙醇、丙酮和氢的爆炸极限试验，证明本试验装置设计科学合理，可满足试验要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-18
  1.1 选题的目的及意义  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-17
    1.2.1 理论研究现状  13-14
    1.2.2 实验研究的进展情况  14-15
    1.2.3 气体(粉尘)爆炸测试装置状况  15-17
  1.3 本文的主要工作  17-18
2 可燃液体蒸气爆炸基本理论  18-29
  2.1 爆炸现象  18
  2.2 可燃液体蒸气爆炸机理  18-24
    2.2.1 分解爆炸性气体的分解爆炸  19-20
    2.2.2 爆炸混合性气体的爆炸  20-24
  2.3 密闭容器中多元爆炸性混合气体爆炸的压力研究  24-29
3 试验装置的关键技术研究  29-46
  3.1 概述  29
  3.2 液-气混合技术研究  29-39
    3.2.1 液-气混合方式的研究  29-30
    3.2.2 引射器研究  30-36
    3.2.3 混合喷嘴的研究  36-39
  3.3 热空气产生装置部分的研究  39-46
    3.3.1 加热方式的选择  39-40
    3.3.2 加热箱的设计  40-41
    3.3.3 蛇形加热管的设计  41-46
4 爆炸装置总体设计  46-73
  4.1 爆炸装置总体布置  46
  4.2 爆炸室设计  46-53
    4.2.1 爆炸室技术要求  46-48
    4.2.2 爆炸筒体内爆炸压力计算  48-51
    4.2.3 爆炸筒壁厚的计算  51-53
  4.3 爆炸室附属部分设计  53-70
    4.3.1 封头的设计  53-54
    4.3.2 法兰的设计  54-59
    4.3.3 法兰连接螺栓的设计  59-62
    4.3.4 视窗设计  62-63
    4.3.5 电极结构设计  63-65
    4.3.6 点火电极的设计  65-66
    4.3.7 爆炸筒壁开口处补强  66-67
    4.3.8 安全阀的选用  67-69
    4.3.9 支座的设计  69-70
  4.4 爆炸装置管路部分的设计  70-73
5 试验  73-76
  5.1 加工及水压校核试验  73
  5.2 爆炸极限的测定  73-76
    5.2.1 试验方法  73-74
    5.2.2 试验步骤  74
    5.2.3 试验结果  74-76
6 结论  76-78
  6.1 结论  76-77
  6.2 问题和建议  77-78
参考文献  78-82
攻读硕士期间发表的论文  82-83
致谢  83

可燃液体蒸气爆炸特性试验装置关键技术研究

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