激波卷扬粉尘爆炸试验研究

摘要

激波与可燃粉尘相互作用从而诱发带化学反应的两相流是一种极为复杂的物理现象。该现象与时有发生的粉尘爆炸直接相关，是工业爆炸灾害研究中令人关注的课题。为了模拟激波卷扬粉尘爆炸这一过程，在已有的实验装置上进行了激波卷扬铝粉爆炸实验研究。具体主要做了以下几方面的工作： 1.利用实验装置的高压气室对甲烷的爆炸极限和最大爆炸压力进行测定，将实验测得结果和理论计算值进行比较，两者的数值一致，这说明整套实验装置稳定、可靠、安全，达到了实验的要求。 2.设计吹粉装置，计算粉尘仓的容积并对其强度进行校核，吹粉管的安装位置和吹粉角度由粉尘爆炸实验确定，利用吹粉装置和点火系统测量铝粉爆炸下限，测得结果和参考文献相吻合，证明了吹粉装置设计合理。 3.利用甲烷的最大爆炸压力，计算出激波卷扬粉尘爆炸实验所用膜片的材料和厚度，对膜片进行正压检验和甲烷爆炸检验，检验结果表明，两种膜片均能满足配气要求，可以进行激波卷扬粉尘爆炸试验。但两种膜片所能承受的最大压力不同，P0.15MAX>P0.10MAX，为了获得较强的激波，选择膜片的厚度为0.15mm。 4.由厚度为0.15mm的紫铜膜片产生的甲烷爆炸激波，能够将低压气室铺设的铝粉卷扬并发生爆炸，说明本套实验装置可以进行激波卷扬实验。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1国内外研究状况

1.1.1国外研究状况

1.1.2国内研究状况

1.2本文的主要工作

2气体爆炸激波诱导粉尘爆炸的理论依据

2.1可燃性混合气体的燃烧与爆炸

2.1.1可燃气体爆炸形式及特点

2.1.2管道中甲烷爆炸的理论分析

2.2粉尘爆炸理论

2.2.1粉尘爆炸机理

2.2.2粉尘的爆炸形式及特点

2.2.3粉尘云点火理论

2.2.4粉尘爆炸条件及影响因素分析

2.2.5铝粉的燃烧特性

2.2.6铝粉的爆炸特性

2.2.7铝粉的点火特性

2.3爆燃、爆轰、爆炸波

2.4激波的形成与产生方法

3实验装置组成及相关理论计算

3.1实验装置

3.1.1实验管道

3.1.2配气系统

3.1.3点火控制系统

3.1.4爆炸压力测量系统

3.2扬粉系统设计

3.2.1吹粉管的设计

3.2.2粉尘仓容积的计算与强度校核

3.2.3吹粉管安装位置的确定

3.3甲烷爆炸浓度理论计算

4实验研究

4.1甲烷爆炸极限的测定

4.2甲烷最大爆炸压力的测定

4.3铝粉爆炸下限的测定

4.4激波卷扬铝粉爆炸实验

4.4.1膜片的确定

4.4.2激波卷扬铝粉爆炸试验

4.5本章小节

5结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果