不同长径比对甲烷/空气预混爆炸升压特性影响研究

摘要

为探究点火位置变化对不同当量下甲烷/空气预混爆炸升压特性的影响，通过自主搭建的爆炸试验系统，开展了多次不同长径比和当量比的甲烷/空气预混爆炸试验，分析了长径比和当量比变化对超压峰值上升速率及正压持续时间的影响，并利用量纲分析方法分析了影响甲烷/空气预混爆炸升压特性的主要影响因素，提出了甲烷/空气预混爆炸超压峰值上升速率和正压持续时间的计算公式。结果表明：甲烷/空气预混爆炸超压峰值上升速率随着当量比的增大呈上升趋势，长径比的增大使超压峰值上升速率呈逐渐下降趋势，但衰减速度有所差异；随长径比的增加，正压持续时间逐渐延长，但最长正压持续时间在长径比变化时所对应的当量比不同；基于量纲分析方法得出甲烷/空气预混爆炸超压峰值上升速率和正压持续时间的计算公式，并通过试验值与理论值对比验证公式可行性。研究发现甲烷/空气预混气体爆炸受点火位置与当量比的影响较为显著，研究成果可为甲烷爆炸的威力评估与安全防控提供参考。

关键词

超压峰值上升速率 / 正压持续时间 / 长径比 / 甲烷/空气预混 / 量纲分析