带孔障碍物对管道中可燃气体爆炸特性的影响

摘要

以甲烷为代表性气体,研究了在10％浓度甲烷的闭口管道中设置不同孔型、不同尺寸的带孔障碍物对可燃气体爆炸火焰和压力传播的影响.研究发现:设置障碍物隔板时,爆炸超压在穿过障碍物前缓慢增长,并受障碍物影响继续增大,在到达盲板前快速降低.火焰传播速度先缓慢增加,并在通过障碍物隔板前下降,在穿过开孔后急剧上升至最大值.随着障碍物隔板的开孔面积减小,其造成的气流喷射作用会明显增强,负压抽吸作用造成的影响增大,会导致障碍物前后超压分布更加不均匀,在障碍物隔板前的火焰传播速度下降幅度增加.同阻塞率条件下,最大超压和火焰传播速度均受到不同孔型的影响,火焰在穿过带孔障碍物隔板时,圆形开孔相对方形开孔和正三角形开孔更符合火焰球形发展规律,正三角形孔内切圆比方形孔小,火焰受到的影响更大,湍流更加明显,导致火焰速度和压力上升更加明显.不同孔型的最大超压关系为P三角孔>P方孔>P圆孔>P空载管道,火焰传播速度关系为v三角孔>v方孔>v圆孔>v空载管道.