管道内甲烷爆炸特性及CO_2抑爆的实验与数值模拟研究
管道内甲烷爆炸特性及CO_2抑爆的实验与数值模拟研究【摘要】:气体在不受控条件下的燃烧与爆炸给人们带来了巨大的生命、财产损失。基于可燃气体爆炸的巨大破坏性,研究其引发破坏模式、燃烧
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TD712.7
【目录】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 1 绪论8-16
- 1.1 研究背景及意义8-9
- 1.2 国内外研究现状9-14
- 1.2.1 甲烷爆炸火焰传播特性研究现状9-11
- 1.2.2 惰性气体抑爆实验与数值模拟现状11-12
- 1.2.3 可燃性气体爆炸的数值模拟现状12-14
- 1.3 研究内容及技术路线14-16
- 1.3.1 研究内容14-15
- 1.3.2 技术路线15-16
- 2 气体燃烧爆炸理论分析16-25
- 2.1 可燃性气体爆炸理论16-17
- 2.1.1 热爆炸理论16
- 2.1.2 链式反应理论16-17
- 2.2 甲烷爆炸机理17-20
- 2.3 管道内预混气体火焰传播及其影响因素20-22
- 2.3.1 预混气体火焰传播20
- 2.3.2 预混可燃性混合气体火焰传播的影响因素20-22
- 2.4 管道内预混气体火焰加速传播机理22-23
- 2.5 管道内预混气体火焰传播的不稳定性23
- 2.6 惰性气体抑制爆炸机理23-24
- 2.7 本章小结24-25
- 3 论文采用的实验方法与数值方法25-31
- 3.1 实验方法25-27
- 3.1.1 实验系统25-26
- 3.1.2 实验方案26-27
- 3.2 数值方法27-30
- 3.2.1 可燃性气体爆炸物理模型27-28
- 3.2.2 可燃性气体爆炸数学模型28-29
- 3.2.3 基于 FLACS 的管道数值模型确定29-30
- 3.3 本章小结30-31
- 4 小尺寸管道内甲烷爆炸特性实验与数值模拟31-49
- 4.1 小尺寸管道内甲烷爆炸特性实验31-41
- 4.1.1 甲烷爆炸极限与爆炸感应期31-33
- 4.1.2 甲烷爆炸火焰的生成和传播过程33-39
- 4.1.3 火焰长度的变化39-41
- 4.2 小尺寸管道内甲烷爆炸传播特性数值模拟41-48
- 4.2.1 不同浓度甲烷爆炸特性参数42-45
- 4.2.2 甲烷爆炸传播过程中的流场分布45-48
- 4.3 爆炸传播过程的能量守恒分析48
- 4.4 本章小结48-49
- 5 小尺寸管道内 CO_2抑制甲烷爆炸的实验与数值模拟49-60
- 5.1 小尺寸管道内 CO_2抑制甲烷爆炸效果的实验49-52
- 5.1.1 CO_2对甲烷爆炸火焰传播过程的影响49-51
- 5.1.2 CO_2对甲烷爆炸火焰传播速度的影响51-52
- 5.2 小尺寸管道内 CO_2抑制甲烷爆炸效果的数值模拟52-58
- 5.2.1 CO_2对甲烷爆炸火焰传播特性参数的影响52-55
- 5.2.2 CO_2对甲烷爆炸流场分布特征的影响55-58
- 5.3 CO_2抑爆机理58-59
- 5.4 本章小结59-60
- 6 结论与展望60-62
- 6.1 主要结论60-61
- 6.2 展望61-62
- 致谢62-63
- 参考文献63-69
- 附录69
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