气固复配灭火剂对瓦斯爆炸引燃初期火焰发展的影响

摘要

瓦斯爆炸是中国煤矿事故的五大灾害之一，如何有效防治具有十分重要的意义。本文利用具有可视化功能的20L多功能球形气体/粉尘爆炸实验装置和高速数字摄像机，选取C3HF7和NaHCO3作抑爆剂，通过研究不同浓度的CH4在C3HF7、NaHCO3和气固复配灭火剂条件下爆炸火焰图像，分析了其对瓦斯爆炸的火焰结构及传播规律的影响。
　　实验结果表明：(1)随着爆炸总时间的增加，火焰轮廓由圆形逐渐向苹果形发展，再由苹果形状逐渐向蘑菇云形发展，由于NaHCO3的团聚性使得爆炸反应容器中的爆炸混合物分布不均匀，出现火焰轮廓不规则形状；火焰轮廓圆滑的图像都是左右对称图像;随着甲烷爆炸强度的减弱，火焰中心向上发生偏移；由于NaHCO3粉末的反射作用火焰发光相对较强。(2)添加C3HF7，8％、9.5%、11%的CH4爆炸火焰传播速度下降幅度依次为63.7%、84.7%、92.7%；添加NaHCO3，不同浓度的CH4爆炸火焰传播速度明显下降，抑爆效果明显，但NaHCO3量的变化对CH4爆炸的速度影响变化较小；C3HF7气体与NaHCO3粉体复配抑制CH4爆炸，火焰传播速度下降幅度最大依次为75.4%、88.8%、100%，说明C3HF7与NaHCO3复配抑制CH4爆炸，对高浓度的CH4的影响较大，对低浓度的CH4的影响较小。瓦斯爆炸引燃初期，火灾引起的损失较小，研究初期火焰发展对抑制瓦斯爆炸具有重要的意义。

目录

声明

1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 存在的不足及发展趋势

1.4本文主要研究内容及技术路线

2 实验测试方法及灭火剂的选取

2.1 实验系统

2.2 灭火剂选取

2.3 实验方案

2.4 基于高速影像的火焰形态发展分析方法

2.5 本章小结

3 灭火剂对瓦斯爆炸引燃初期火焰结构的影响

3.1甲烷爆炸火焰结构

3.2 超细粉体抑爆火焰结构

3.3 气固复配抑爆火焰结构

3.4 不同抑爆条件火焰结构的对比分析

3.5 本章小结

4 灭火剂对瓦斯爆炸引燃初期火焰传播速度的影响

4.1 甲烷火焰传播速度

4.2 超细粉体抑爆火焰传播速度

4.3 气固复配抑爆火焰传播速度

4.4 不同抑爆条件火焰传播速度的对比分析

4.5本章小结

5 结论

5.1 结论

5.2 展望

致谢

参考文献

附录