刚/柔性障碍物对甲烷/空气预混气体泄爆动力学的影响

为探究刚/柔性障碍物对甲烷/空气泄爆行为的影响,采用自主搭建的连接容器(20 L球形容器连接4 m长爆炸管道和0.5 m长泄压管道)试验系统,研究不同阻塞比与厚度的刚性/柔性障碍物对甲烷/空气爆炸超压及泄爆火焰的影响。结果表明,在球形容器内,随阻塞比和厚度增加,峰值超压与最大升压速率相应增大,在阻塞率为80%和厚度为0.40 mm时峰值超压分别达到了190.4 kPa和273.5 kPa,最大升压速率分别为4.32 MPa/s和7.32 MPa/s。在管道末端,随柔性障碍物厚度增加,爆炸超压与升压速率同样大幅度提升。而随刚性障碍物阻塞比增加,峰值超压和最大升压速率先上升后下降。在设置刚性和柔性障碍物后,泄爆管道内均出现二次爆炸的现象,不同的是,二次爆炸的剧烈程度随柔性障碍物厚度增加而上升,而随刚性障碍物阻塞比增加呈现先增加后降低的趋势。