初始压力对合成气爆炸下限的影响研究*

利用8 L圆柱型爆炸罐试验测量不同初始压力下合成气爆炸下限 (LEL),通过Chemkin-Pro软件模拟研究初始压力对合成气近下限燃烧的影响效应,并校核Le Chatelier(L-C)计算式、二次多项式、线性及对数函数拟合关系式对加压宽含氢比合成气LEL的适用性。结果表明:合成气LEL随含氢比的升高呈下降趋势,随初始压力的升高近线性下降;加压条件下,H自由基及OH自由基的摩尔分数发生变化,导致H+O₂=O+OH等重要支链反应的敏感性系数发生变化,进而使合成气LEL显著降低;与L-C计算式相比,二次多项式对高压下合成气LEL的估算更准确;线性函数关系式可准确计算不同初始压力下的合成气LEL。     

氮气-细水雾-滑移装置对甲烷爆炸特性的影响

为进一步探究多种抑爆技术之间的协同抑爆效应,在自行搭建的100 mm×100 mm×1 000 mm方形管道爆炸试验平台上,开展无压力(0 MPa)与低压力(0.1、0.2 MPa)氮气-细水雾、不同弹性系数(0.42、0.81 N/mm)限位滑移装置共同作用下甲烷爆炸特性试验研究。结果表明:受含氮气的细水雾与滑移装置耦合影响,“郁金香”形火焰结构发育受阻;滑移装置使燃烧区形成可变容受限空间,其体积大小与火焰传播速度成正比;各工况爆炸超压均出现衰减,且已燃区衰减率稍大于未燃区,2 种弹性系数下0.1 MPa氮气-细水雾作用时,已燃区超压峰值分别下降 12.92%和 16.07%,未燃区超压峰值分别下降11.97%和15.12%。     

二甲双胍改善瓦斯爆炸肾损伤的试验研究

为明确瓦斯爆炸肾损伤的特点以及二甲双胍（MET）的治疗效果,并探讨其可能的作用机制,将大鼠随机分为正常对照组（NC组）、瓦斯爆炸肾损伤组（SW组）和瓦斯爆炸肾损伤+MET治疗组（MET组）,利用真实巷道建立瓦斯爆炸大鼠肾损伤模型,检测肾功能,观察肾脏组织学变化及凋亡相关分子的表达变化,并检测腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）和PGC-1α的表达情况。结果表明：瓦斯爆炸肾损伤组织学表现为肾小球和肾小管明显充血和水肿,伴肾功能异常;MET能够改善肾功能,减轻肾损伤,可能是通过激活AMPK及其下游分子PGC-1α,抑制细胞凋亡实现的。     

泄爆口参数对氢气火焰传播过程影响的数值模拟

为了减少管内气体爆炸造成的损失与破坏,基于大涡模拟LES模型和Zimont燃烧模型,研究泄爆尺寸(直径为40,60,80 mm)和泄爆位置(侧方距点火端1,3,5 m)等泄爆条件对受限空间中氢气燃爆特性的影响。研究结果表明：大孔径泄爆口更好的排放效果造成火焰锋面在通过泄爆口时发生严重畸变,而泄爆口与点火端距离的增加则会削弱火焰锋面畸变的程度,且不同尺寸泄爆口产生的泄压效果差异较大。因此,应考虑将合适尺寸的泄爆口设置于靠近易燃点处。通过探索不同泄爆孔径与泄爆口位置对氢气火焰传播的影响规律,可为实际应用中的安全泄爆起到指导性作用。     

小苏打对红色彩跑粉粉尘云爆炸极限氧浓度的影响

为研究彩跑粉的爆炸强度和爆炸敏感性,采用20 L球形爆炸实验系统和热重-差热分析仪开展实验,在分析红色彩跑粉爆炸压力和爆炸极限氧浓度(LOC)的基础上,进一步揭示小苏打对红色彩跑粉爆炸极限氧浓度的影响规律。研究结果表明:在玉米粉中添加红色食用色素后形成的彩跑粉会增加爆炸风险,爆炸猛烈度属于St1级;在50~400 g/m³粉尘浓度范围内,红色彩跑粉的LOC值先减小后增大,在200 g/m³时LOC值达到最低9%;当添加不同比例小苏打对红色彩跑粉爆炸风险进行抑制时,发现LOC值随着红色彩跑粉与小苏打混合性粉尘掺混比的增大而增大,在掺混比为50%时,红色彩跑粉与小苏打混合性粉尘的LOC值为21%。研究结果可为彩跑粉加工厂的抑爆和惰化防爆技术提供基础数据参考。     

含磷酸盐对聚乙烯粉尘爆燃的抑制影响实验研究

为了揭示含磷酸盐(KH₂PO₄,NH₄H₂PO₄,Ca(H₂PO₄)₂)对聚乙烯粉尘爆炸的抑制作用,通过哈特曼管实验装置和20 L球形爆炸罐,研究含磷酸盐对聚乙烯粉尘爆炸火焰和压力传播特性的抑制效果。采用高速摄影方法记录含磷酸盐对聚乙烯粉尘爆炸火焰传播的影响;采用20 L球形爆炸罐,收集压力传感器数据,分析含磷酸盐对聚乙烯粉尘爆炸压力的影响;采用同步热分析仪研究聚乙烯粉尘和含磷酸盐的热解行为。研究结果表明：含磷酸盐对聚乙烯粉尘爆炸火焰传播特性参数和爆炸压力特性参数均有显著的影响,通过对比得到NH₄H₂PO₄抑制效果相对最好。研究结果可为含磷酸盐在抑爆剂工程应用提供理论基础。     

高压储氢系统泄漏爆炸事故的动力学演化

为研究燃料氢气泄漏、爆炸的特性和规律,预防高压储氢系统中氢气泄漏爆炸事故发生,以加氢站为背景,数值仿真45 MPa高压储罐氢气泄漏并引发爆炸事故,分析泄漏爆炸动力学性质以及爆炸波在非均匀氢气浓度中的传播机制。同时,基于泄漏爆炸事故演化的力学机理,开展氢气泄漏爆炸动态风险分析,针对氢气不同泄漏量,建立泄漏扩散形成的气云体积、气云爆炸产生的冲击波与空间x,z方向上危害距离之间关系。研究结果表明：氢气泄漏过程中,气云氢气浓度变化与流场雷诺数具有较好一致性;氢气扩散受到高压储氢罐周围装置影响,流场中氢气浓度分布不均匀;当发生燃烧爆炸事故时,冲击波参数和湍动能变化梯度大;得到复杂布局区域冲击波超压峰值与比例距离之间关系式,其相比于理论方法更精细、计算结果更准确。研究结果可为降低高压储氢系统泄漏爆炸事故后果、采取有效防护措施提供一定依据。     

基于云模型的富水岩溶隧道涌水风险评价

为适应风险因素不确定性、随机性及动态反馈性等特点,建立新型富水岩溶隧道涌水风险评价体系,提出1种基于云模型的模糊综合评价方法.选取5个1级指标、29个2级指标构建评价指标体系;综合层次分析、熵权与加权平均计算法合理分配各指标权重;利用云生成算法计算出云数字特征参数并生成足够数量的云滴;将方法应用于贵州省某隧道涌水风险评...     

综合管廊燃气舱结构形式对燃气爆炸超压的影响

为研究地下综合管廊燃气舱结构形式对燃气爆炸超压的影响,采用数值模拟的方法,改变燃气舱高度,通风分区长度和局部开口大小,分析不同情况下的燃气爆炸超压变化规律.结果表明:冲击波传播速度随燃气舱高度的增加而减小,随着高度的增加,超压峰值曲线由\"驼峰状\"逐渐变为两端高中间低的\"盆形\",爆炸过程产生的最大超压与高度成反比关系.超...     

基于FLACS的LNG船舶泄漏爆炸过程数值模拟研究

为研究大尺寸、全场景下LNG船舶卸货作业过程中的泄漏爆炸风险,构建某LNG接收站及其周边20.5 km2的区域场景模型,采用FLACS软件数值模拟LNG泄漏扩散、气云爆炸的演化过程.结果表明:LNG从卸料臂处以满输速率持续泄漏5 min,最大液池面积17 047 m2,最大汽化速率350 kg/m3,遇点火源发生气云爆...