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小型管道内气体燃烧火焰传播规律研究
作 者: 徐宗
导 师: 谭迎新
学 校: 中北大学
专 业: 安全技术及工程
关键词: 火焰传播 火焰速度 设计 火焰加速
分类号: X932
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 70次
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内容摘要
火焰在小型管道内的传播规律,是安全技术领域的一项重要课题。为了发展和完善小型管道内火焰传播的学术研究,本文设计出相应的设备,并通过在实验设备上进行相应的实验来初步研究火焰的传播规律。本文查阅了国内外气体燃烧火焰传播的研究现状,探讨了火焰传播的机理与特点。以此为基础,该设备选用有机玻璃作为主体材料,它具有高透明度、易于加工等优点。经过验证,建成的设备能够满足实验的要求。通过实验,完成了对设备的验证以及对火焰传播规律的初步研究,结果表明:1、通过验证性实验,证明了实验设备确实满足实验的要求。2、对甲烷的爆炸上下限进行研究,甲烷在该设备上的爆炸下限为:5%;上限为16%,且与实验室其他装置相比,本装置在甲烷爆炸上下限的测量值更接近理论值。3、甲烷浓度对火焰传播速度有比较大的影响,当甲烷浓度在理想混合浓度(10%)时,火焰传播速度和最大爆炸压力最大。对于高活性的可燃气体,不建议在该实验装置上进行最大爆炸压力的实验。4、通过高速摄影仪对火焰传播的观察和对实验数据的后处理,火焰在该管道内传播呈现出跳跃性波动,但整体呈加速趋势。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 1 绪论 8-13 1.1 选题的目的和意义 8-9 1.2 国内外研究现状 9-12 1.2.1 国外研究现状 9-10 1.2.2 国内研究现状 10-12 1.3 本文主要工作 12-13 2 预混气体爆炸和火焰传播的相关理论 13-20 2.1 气体爆炸传播理论 13-15 2.1.1 气体热爆炸理论 13-14 2.1.2 气体链锁爆炸理论 14-15 2.2 预混火焰传播的相关理论 15-17 2.2.1 预混火焰 15-16 2.2.2 管道中层流火焰传播及其理论 16 2.2.3 湍流火焰传播理论 16-17 2.3 火焰加速理论 17-20 2.3.1 湍流化理论 17-18 2.3.2 前驱压力波作用理论 18 2.3.3 气体燃烧和燃烧过程的相互作用理论 18-20 3 实验装置设计 20-32 3.1 材料的选择 20 3.2 主体结构设计 20-24 3.2.1 管道尺寸 20-21 3.2.2 设计压力的确定 21 3.2.3 管道壁厚计算 21-24 3.3 附属装置设计 24-31 3.3.1 电极装置设计 24-26 3.3.2 测压装置的设计 26-27 3.3.3 支架设计 27-28 3.3.4 泄放装置设计 28-30 3.3.5 有机玻璃管整体装置设计图 30-31 3.4 有机玻璃管整体的实物图 31-32 4 实验研究 32-50 4.1 调试及校验实验 32 4.1.1 抽真空试验 32 4.1.2 空载实验 32 4.2 有机玻璃管实验研究 32-50 4.2.1 甲烷燃烧爆炸上下限实验研究 37-39 4.2.2 最大爆炸压力随甲烷浓度变化的实验研究 39-40 4.2.3 管道内火焰燃烧传播规律的简单实验研究 40-50 5 结论及展望 50-52 5.1 结论 50 5.2 展望 50-52 参考文献 52-55 攻读硕士期间发表的论文 55-56 致谢 56
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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 安全科学 > 安全工程 > 爆炸安全与防火、防爆
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