泄压条件下气体爆炸超压计算模型研究

摘要

基于封闭空间压力增长理论和泄放质量比例的压力衰减假设,建立泄压条件下气体爆炸超压变化的微分方程模型,并通过固定时间差分离散将其转化为差分方程模型,给出差分方程的求解步骤。对模型求解进行时间差分的敏感性分析,得到时间差分的大小应控制在0.001 s以下。根据Bartknecht在1 m3且有0.36 m2泄压口的正方体空间内进行的甲烷爆炸系列试验进行求解对比,分析了模型的适用条件、误差因素和湍流因子的误差机理。分析表明:对于体积为1 m3且泄压面积为0.36 m2空间内的甲烷爆炸,在泄压构件相对静态触发压力介于20~200 k Pa条件下模型适用;应用于其他条件时,应当考虑通过燃爆指数折算的湍流因子的适用范围。