受限空间内瓦斯爆炸障碍物附近流场结构演化实验研究

摘要

为研究受限空间内瓦斯爆炸障碍物附近流场结构演化,通过实验室中尺度激波管道设置压力和火焰传感器以及激光纹影系统,在玻璃视窗处设置阻塞率为21.56%的障碍物,改变障碍物数量,对比不同工况下火焰传播、压力变化、激波运动、流场变化,分析障碍物对受限空间内瓦斯爆炸流场演化影响。实验研究发现:障碍物对于瓦斯爆炸激励效应不可忽视,加入单一障碍物使最大爆炸超压增加32.3%;最大火焰传播速度增加115.4%。在障碍物数量一定时,障碍物对瓦斯爆炸激励效应与障碍物数量呈正相关关系。同时发现障碍物对瓦斯爆炸激励效应主要表现在障碍物周围区间内。激励效应主要机理是障碍物存在增加了障碍物附近湍流强度,使得火焰拉伸形变,增大了火焰锋面面积,加速了化学反应进行。

关键词

激励效应 / 瓦斯爆炸 / 障碍物 / 纹影

基金资助

国家自然科学基金(51874134,51374108); “十三五”国家重点研发计划(2016YFC0801502); 华北科技学院中央高校基本科研业务费项目(3142018017)