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氢气对预混甲烷/空气燃爆过程的影响
作者姓名:路长  于子凯  刘洋  潘荣锟
作者单位:河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地,河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作454003;河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地,河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作454003;河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地,河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作454003;河南理工大学瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地,河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作454003
基金项目:国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;河南省高等学校青年骨干教师资助计划
摘    要:为研究氢气的加入对不同体积分数甲烷/空气预混爆炸过程影响的规律,在尺寸为150 mm×150 mm×1 000 mm的管道中通入体积分数为8%、9.5%和11.5%的甲烷/空气预混气体,然后加入一定体积分数的氢气。氢气所占体积分数分别为0、0.74%、1.48%、2.95%、4.40%。分别对加入不同体积分数的甲烷爆炸过程中爆炸压力、火焰图像和爆炸温度进行测量、分析。结果表明:只有在8%纯甲烷爆炸时能够形成完整的郁金香火焰。8%和9.5%甲烷体积分数试验中,氢气的加入使火焰面由上下对称变得不对称,火焰阵面上移,火焰速度加快;爆炸中的最大超压增大并且最大超压时刻点提前。在11.5%的甲烷加氢试验中,随加氢量增加,爆炸压力、温度、火焰速度分别略微降低。这表明氢气的加入在体积分数为8%的爆炸反应中较大地促进了反应,而体积分数为11.5%时加氢后爆炸反应减弱。通过理论分析计算了半封闭管道中体积分数为9.5%甲烷爆炸温度和实测温度之间的差异。爆炸压力和温度的变化能很好地反映加入氢气对甲烷爆炸的影响。

关 键 词:安全工程  氢气  甲烷  爆炸温度  郁金香火焰
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