聚乙烯薄膜对可燃气云爆炸影响的实验研究与数值模拟

摘要

聚乙烯薄膜作为约束物,对可燃气云爆炸有着重要的影响.采用7.8%的乙炔/空气混合气进行了实验研究,薄膜厚度分别为0.02、0.04 mm和0.06 mm,层数为1～4层.结果显示,当采用单层厚度0.02 mm的薄膜时,半径0.5 m的半球形气云爆炸可产生2.410 kPa的最大超压;厚度0.06 mm时,最大超压达到3.642 kPa;薄膜层数为4层时,最大超压上升到13.125 kPa.建立了描述气云爆炸的理论模型,模型考虑了薄膜强度、层数对爆炸的影响,采用SIMPLE算法进行了数值求解.计算结果与实验值相比较,最大相对偏差14.8%,平均相对偏差4.73%.提出的方法对有弱约束物存在时,气云爆炸的灾害预测具有重要的指导意义.