基于Charlette模型的柔性障碍物对瓦斯爆炸的影响研究

为了研究柔性障碍物对小尺寸空间内瓦斯爆炸过程的影响，利用Fluent模拟软件耦合Charlette模型对杨氏模量分别为300 kPa、600 kPa和900 kPa的障碍物进行爆炸模拟，研究不同杨氏模量条件下瓦斯爆炸过程中火焰和超压的变化。结果表明：爆炸火焰在含刚性障碍物空间中的传播速度大于在含柔性障碍物空间中的传播速度，并且火焰的锋面面积及面积增长率前者大于后者，表明柔性障碍物会降低障碍物本身对火焰的激励效果，且这种效果在爆炸的中后期较明显，柔性障碍物的杨氏模量越小效果越明显；柔性障碍物会降低瓦斯爆炸产生的超压，但这种效果只发生在爆炸的中后期，即爆炸火焰经过第一排障碍物后，且柔性障碍物的杨氏模量越大超压的减少量越小；增加障碍物的杨氏模量会降低障碍物在爆炸过程中的形变，对柔性障碍物的影响强度从大到小依次为第三排、第二排、第一排；湍流在含刚性障碍物的管道内的作用效果强于在含柔性障碍物的管道内，随障碍物杨氏模量增加，湍流的作用效果增强。