大型相连容器中火焰传播的研究

为了进一步了解相连装置中粉尘爆炸的火焰传播行为和压力发展,为该结构的安全防护设计提供有价值的信息,采用大型实验装置对相连容器中玉米淀粉/空气混合物爆炸时的火焰传播行为进行了实验研究,同时采用已开发的数值模型对实验进行仿真计算。实验表明:粉尘浓度的变化对粉尘爆炸的火焰传播行为有重要影响;在粉尘浓度很低的情况下,火焰仍然能够在管道中加速传播且爆炸发展的最终结果相当猛烈。数值模型采用欧拉-拉格朗日方法模拟两相流现象,通过求解非稳态的湍流两相反应流守恒方程对实验进行二维仿真,计算结果与实验结果符合性较好,表明该模型可以很好地应用于粉尘爆炸火焰传播的研究。     

湍流对粉尘云电火花点火过程的影响

随着现代工业的发展，粉尘爆炸事故发生的频率也逐年增加，因此，对粉尘云点火敏感程度进行测量和计算就变得十分重要。粉尘云最小点火能是粉尘爆炸重要的特性参数之一，是采取粉尘爆炸防护的基础。最小点火能在测量的过程中受到多个敏感条件的影响，其中湍流则是最复杂的影响因素之一。文中对实验过程中粉尘云的湍流进行了定义，并分析了湍流对粉尘云最小点火能影响的内在原因；同时对通过数值模拟计算粉尘云最小点火能过程中的湍流计算给出了数学模型。从实验和数学模型两个方向对湍流进行了全面描述，对粉尘云电火花点火过程中湍流影响的分析结论，可有效的指导实验。     

敏感条件对粉尘云最小点火能的影响规律分析

为使粉尘云最小点火能实验测量更准确,从多个方面分析影响最小点火能的测量因素,并根据粉尘云状态、粉尘颗粒固有性质、点火电路等几个方面对影响粉尘云最小点火能的因素,即敏感条件进行了分类。在实验测量中,具体归纳为:粉尘浓度、粉尘湿度、粉尘粒度及其分布、粉尘挥发份含量、粉尘温度(环境温度)、粉尘云的湍流度、粉尘分散质量、粉尘云初始压力、环境氧浓度、电极材料、电极直径和电极末端曲率、电极间距、电火花持续时间、点火延迟时间、电火花能量密度、火花触发电路、可燃气体影响、实验次数等18个影响因素。重点分析了敏感条件对最小点火能的影响规律,从粉尘云点火机理和过程出发,着重分析一些敏感条件对最小点火能影响的内在原因和实质。     

粉尘云电火花点火研究

分析了粉尘云电火花点火研究的主要目的。对工业实际中常见的电火花点火源及其放电能量和现有实验装置中的火花触发电路与喷粉系统进行了研究,分析了实验过程中以电容能量和火花能量来衡量粉尘云电火花点火敏感性的主要误差。