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管道内预混可燃气体爆炸抑制技术的研究

作　者: 孟伟
导　师: 喻健良
学　校: 大连理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 抑爆淬熄丝网火焰传播速度爆炸超压
分类号: X932
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 305次
引　用: 8次
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内容摘要

本文主要研究压力波和火焰在多层丝网结构和平行狭缝结构内传播时其参数的变化规律以及参数之间的耦合关系。组建了圆形管道内预混可燃气体爆炸及抑爆实验装置。抑制爆炸的结构为多层丝网结构和平行狭缝结构。进行了乙炔/空气混合气和丙烷/空气混合气爆燃波在管内传播与抑制的实验研究。实验条件如下:乙炔浓度为化学计量比(7.75%),丙烷浓度为化学计量比(3.95%),爆炸初压为常压,管道内径为81mm,长度为1.4～2.9m,点火端密闭,出口端开放,实验研究了多层丝网结构和平行狭缝结构对管内传播的爆燃火焰的淬熄能力。提出了临界淬熄量的重要概念,淬熄量可用来表示爆炸波被丝网结构转化的能量损失。得到了临界淬熄速度、临界淬熄压差、临界淬熄量(临界淬熄速度与临界淬熄压差之积)与丝网层数、丝网目数、金属丝径等几何参数之间关系的经验公式。随着丝网的几何参数(n·m·d)的增加,临界淬熄压差和临界淬熄量增加,淬熄性能越好。并得出多层丝网结构对压力波的抑制效果。并根据阻火器设计流程和本实验研究成果,提出了阻火器设计的新思路。还对丙烷-空气预混气在平行狭缝中传播时的淬熄现象进行了实验和理论研究,得到了火焰传播速度、淬熄压差、淬熄间距和淬熄长度之间的关系。上述工作对爆炸抑制理论的完善和爆炸抑制技术的推广应用均有积极的意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
引言  10-12
1 文献综述  12-37
  1．1 可燃气体的爆炸  12-22
    1．1．1 可燃气体爆炸形式及特点  12-17
    1．1．2 火焰加速机理  17-19
    1．1．3 管道内预混气体爆燃过程  19-22
  1．2 多层丝网结构对管内爆燃波的抑制作用  22-31
    1．2．1 爆燃波的抑制思路  22-23
    1．2．2 火焰淬熄原因  23
    1．2．3 多层丝网结构的淬熄性能  23-29
    1．2．4 网孔结构对压力波的抑制作用  29-31
  1．3 火焰在平行板结构中的传播状况  31-35
  1．4 前人研究的不足及本文研究方向  35-37
2 实验装置  37-43
  2．1 管路及抑爆结构部分  37-39
  2．2 点火系统  39-41
  2．3 数据采集系统  41-42
  2．4 充配气系统  42
  2．5 数据处理程序  42-43
3 多层丝网结构对火焰速度和压力波的抑制作用  43-60
  3．1 实验条件  43-44
  3．2 研究目的  44
  3．3 多层丝网结构对火焰速度的抑制作用  44-48
    3．3．1 管道内火焰传播速度的实验结果  44-46
    3．3．2 对火焰速度的抑制作用  46-48
  3．4 多层丝网结构对压力波的抑制作用  48-58
    3．4．1 对乙炔压力波的抑制作用  48-53
    3．4．2 对丙烷压力波的抑制作用  53-58
  3．5 本章小节  58-60
4 丝网结构改变对管内火焰传播抑制作用的影响  60-69
  4．1 实验结果与讨论  60-68
    4．1．1 丝网层数改变对临界淬熄速度的影响  61-63
    4．1．2 丝网目数改变对临界淬熄速度的影响  63-65
    4．1．3 丝网几何参数对临界淬熄速度的影响  65-68
  4．2 本章小节  68-69
5 多层丝网结构的改变对压力波抑制作用的影响  69-80
  5．1 实验结果与讨论  69-78
    5．1．1 管道内为乙炔／空气混合气时结构的改变对压力波抑制作用的影响  69-74
    5．1．2 管道内为丙烷／空气混合气时结构的改变对压力波抑制作用的影响  74-78
  5．2 本章小节  78-80
6 多层丝网结构抑爆性能的评价  80-90
  6．1 实验结果  81-87
    6．1．1 管道内为乙炔／空气混合气时抑爆性能的评价  81-84
    6．1．2 管道内为丙烷／空气混合气时抑爆性能的评价  84-87
  6．2 临界淬熄量在阻火器设计中的应用  87-88
  6．3 本章小节  88-90
7 爆燃火焰在平板狭缝中的淬熄  90-99
  7．1 实验条件  90-91
  7．2 实验结果  91-97
  7．3 淬熄原理  97-98
  7．4 本章小节  98-99
结论  99-100
参考文献  100-105
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  105-106
致谢  106-107
大连理工大学学位论文版权使用授权书  107

管道内预混可燃气体爆炸抑制技术的研究

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