甲烷爆炸过程的近球型爆炸罐定量实验研究

【摘要】：甲烷爆炸是矿井生产中的重大灾害。通过20L密封的球形爆炸罐,实验测试了体积百分比浓度为6%~9%的甲烷爆炸过程中罐内压力的变化,建立了据实验结果计算爆炸过程温度、转化率及各组分浓度等重要参数的数学模型,实现爆炸过程定量研究。研究表明,实验浓度范围内,甲烷初始浓度越大,爆炸最高温度越高,达到最高温度点和终止反应的时间越短,反应最高转化率越大,反应越剧烈。甲烷初始浓度为6%和7%时,爆炸温度变化率和甲烷转化率变化率曲线各出现两个明显的峰,随着甲烷初始浓度升高,第一个峰高度增大,第二个峰高度降低,到甲烷浓度9%时仅剩第一个峰。理论分析认为,第一个峰是自由基链反应、第二个峰值则主要是热着火的结果。本研究对瓦斯爆炸危害评估及预防有重要的作用。 【作者单位】： 西安科技大学能源学院;西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室;
【关键词】： 甲烷爆炸 近球形爆炸罐 实验 定量研究
【基金】：国家自然科学基金联合基金项目(U1361129);国家自然科学基金青年基金项目(51304155)
【分类号】：TD712.7
【正文快照】： 0引言瓦斯爆炸是矿井生产中的重大灾害,常造成大量人员伤亡和巨大的经济损失。煤矿瓦斯爆炸通常是由瓦斯涌出后不断积聚达到爆炸极限浓度范围时发生爆炸,通常是浓度低于10%的甲烷与空气混合物发生的剧烈化学反应。定量研究甲烷在不同条件下爆炸反应过程,对爆炸破坏性及危害的

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