综合管廊内燃气爆炸荷载特性实验研究和数值模拟

摘要

我国综合管廊内燃气安全问题亟待研究和解决。为了研究管廊内燃气爆炸荷载特性,在0.11 m×0.11 m×6 m的小尺寸管道内进行甲烷-空气混合气体封闭爆炸实验,研究了在不同点火能量(电极点火-2 J;化学点火-5 J)下,甲烷浓度为7.5%～13.5%的爆炸波的传播规律。结果表明:燃气爆炸超压峰值随浓度的增大先增加后减少,在浓度为10.5%时超压峰值最高;点火能量提高时,超压峰值普遍提高。采用SIMTEC数值分析软件对实验进行模拟,选用大涡湍流模型和修改的涡耗散概念燃烧模型能够很好的验证管道内燃气爆炸最危险的情况(甲烷-空气充分燃烧爆炸情况)。

关键词

综合管廊 / 超压 / 数值分析 / 甲烷爆炸

基金资助

北京市自然科学基金(8182009); 国家自然科学基金(51678018)