小尺寸管道内二氧化碳抑制甲烷爆炸效果的实验及数值模拟

发布时间：2018-04-22 15:24

  本文选题：爆炸力学 + 火焰传播特性　； 参考：《爆炸与冲击》2015年03期

【摘要】：为了有效防治矿井瓦斯爆炸事故,以瓦斯的主要成分甲烷作为模拟气体,运用自主设计改装的XKWB-S型小尺寸石英玻璃管道实验系统,结合高速摄影仪,并采用FLACS数值模拟软件,研究惰性气体抑爆条件下甲烷燃烧爆炸特性,进行体积分数为6%~27%的CO2抑制体积分数为9%CH4爆炸的实验及数值模拟,结果表明:各组分混合气体在爆炸传播过程中,爆炸压力、火焰锋面速度和气体运动速度均呈现一定程度的波动,且压力和速度没有同时达到最大值;CO2的加入有效抑制了甲烷/空气反应,且添加CO2体积分数越大,抑爆效果越明显,模拟结果与实验结果基本吻合。
[Abstract]:In order to prevent and cure mine gas explosion effectively, methane, the main component of gas, was used to design and modify the experimental system of XKWB-S small size quartz glass pipe, combined with high speed photograph, and FLACS numerical simulation software was used. The combustion and explosion characteristics of methane under the condition of inert gas explosion suppression are studied. The experimental and numerical simulation of the suppression of 9%CH4 explosion by CO2 with a volume fraction of 6% and 27% is carried out. The results show that the explosion pressure of the mixture gas is in the process of explosion propagation. Both flame front velocity and gas velocity fluctuate to a certain extent, and the addition of CO _ 2 and pressure does not reach the maximum at the same time, which effectively inhibits the methane / air reaction, and the larger the volume fraction of CO2 is, the more obvious the explosion suppression effect is. The simulation results are in good agreement with the experimental results.
【作者单位】： 西安科技大学能源学院;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(10902038) 陕西省科技攻关项目(2015SF280) 陕西省重点科技创新团队计划项目(2012KCT-09) 西安科技大学博士启动基金项目(2013QDJ048)
【分类号】：TD712.7

【参考文献】

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