变直径管及弯管对瓦斯爆炸的影响研究
发布时间：2022-12-04 00:56
我国煤炭生产中，灾害事故频繁发生，其中瓦斯爆炸事故最为严重，给人民的生命和财产造成了巨大损失。为了预防瓦斯爆炸事故的发生，一方面要加强安全管理，另一方面必须掌握瓦斯爆炸传播规律。目前关于瓦斯爆炸的研究多数都是在等直径管道中进行的，但实际井下巷道中，变截面和弯道随处可见，针对此条件下进行瓦斯爆炸特性进行研究，具有十分重要的社会和经济意义。 本文以中北大学防火防爆安全工程技术研究中心自行研制的水平管道式气体爆炸装置为基础，设计并加工变直径管和弯管，模拟了巷道的变截面和弯道，研究了变直径管的直径、长度和位置以及弯管的角度和位置对甲烷-空气混合气体爆炸传播规律的影响，得出如下结论： （1）与等直径管道相比，变直径管对甲烷-空气混合气体爆炸传播规律具有显著影响，改变了最大爆炸压力和火焰传播速度的变化趋势。最大爆炸压力曲线呈现单峰三区形状，峰值为0.4041MPa。在变直径管前，火焰传播速度变化不大；在变直径管后，火焰传播速度从25.8m/s减小到3.5m/s，变化明显。 （2）其它条件相同，变直径管直径从88mm增加到108mm，最大爆炸压力和火焰传播速度增大。变直径管长度从0.28...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 本文研究的目的与意义
1.2 国内外研究状况
1.2.1 可燃气体在变截面管道中传播的研究现状
1.2.2 可燃气体在弯曲管道中传播的研究现状
1.3 本文研究内容和技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 瓦斯爆炸相关理论
2.1 瓦斯爆炸的基本认识
2.1.1 瓦斯
2.1.2 瓦斯爆炸的基本参数
2.1.3 瓦斯爆炸的影响因素
2.2 瓦斯爆炸机理
2.2.1 热爆炸理论
2.2.2 链式反应理论
2.3 火焰传播加速机理
2.3.1 火焰阵面微分加速机理
2.3.2 前驱冲击波正反馈机理
2.3.3 火焰阵面不稳定加速机理
2.3.4 火焰阵面湍流加速机理
2.4 本章小结
3 水平管道式气体爆炸系统
3.1 实验系统组成
3.1.1 水平管道
3.1.2 变直径管和弯管
3.1.3 高压点火系统
3.1.4 配气系统
3.1.5 爆炸压力测试系统
3.1.6 火焰传播速度测试系统
3.2 实验方法
3.3 本章小结
4 实验研究
4.1 等直径管道内瓦斯爆炸实验
4.1.1 空载实验
4.1.2 等直径管道内瓦斯爆炸的实验研究
4.2 变直径管对瓦斯爆炸影响的实验研究
4.2.1 变直径管道内瓦斯爆炸的实验研究
4.2.2 变直径管直径对瓦斯爆炸的影响
4.2.3 变直径管长度对瓦斯爆炸的影响
4.2.4 变直径管位置对瓦斯爆炸的影响
4.2.5 变直径管直径和长度对瓦斯爆炸影响的比较
4.3 弯管对瓦斯爆炸影响的实验研究
4.3.1 弯曲管道内瓦斯爆炸的实验研究
4.3.2 弯管角度对瓦斯爆炸的影响
4.3.3 弯管位置对瓦斯爆炸的影响
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 主要结论
5.2 创新点
5.3 不足与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]管道内障碍物形状对瓦斯爆炸影响的试验研究[J]. 秦涧,谭迎新,王志青,潘鹏飞. 煤炭科学技术. 2012(02)
[2]环形障碍物对瓦斯爆炸影响的实验研究[J]. 秦涧,谭迎新. 中北大学学报(自然科学版). 2011(06)
[3]磁场对瓦斯爆炸及其传播的影响[J]. 叶青,林柏泉,菅从光,贾真真. 爆炸与冲击. 2011(02)
[4]点火能量对瓦斯爆炸火焰传播速度的影响[J]. 仇锐来. 煤炭科学技术. 2011(03)
[5]初始压力对矿井可燃性气体爆炸特性的影响[J]. 王华,邓军,葛岭梅. 煤炭学报. 2011(03)
[6]连通装置气体爆炸特性实验[J]. 王志荣,蒋军成,周超. 爆炸与冲击. 2011(01)
[7]爆炸性气体在连续拐弯管道中传播特性的实验研究[J]. 顾金龙,翟成. 火灾科学. 2011(01)
[8]瓦斯爆炸冲击波在管道拐弯情况下的传播特性[J]. 贾智伟,刘彦伟,景国勋. 煤炭学报. 2011(01)
[9]90°弯曲管道对丙烷-空气预混火焰传播的影响[J]. 何学超,孙金华,丁以斌,尹艺,袁国杰. 燃烧科学与技术. 2010(03)
[10]变截面管道对瓦斯爆炸特性影响的数值模拟[J]. 郑有山,王成. 北京理工大学学报. 2009(11)
博士论文
[1]水平管道内甲烷—空气预混气体爆炸过程研究[D]. 尉存娟.中北大学 2010
硕士论文
[1]变点火能作用下瓦斯爆炸火焰传播特征实验研究[D]. 黄文祥.西安科技大学 2010
[2]超细金属氢氧化物粉体抑制瓦斯爆炸实验研究[D]. 王秋红.西安科技大学 2009
[3]管道中甲烷—空气预混气爆炸火焰传播的研究[D]. 汪泉.安徽理工大学 2006
[4]管道式可燃气体—粉尘爆炸试验装置设计[D]. 李延鸿.中北大学 2006
[5]多元爆炸性混合气体爆炸压力及其抑爆技术研究[D]. 吴志远.华北工学院 2004
本文编号：3707303
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
1.1 本文研究的目的与意义
1.2 国内外研究状况
1.2.1 可燃气体在变截面管道中传播的研究现状
1.2.2 可燃气体在弯曲管道中传播的研究现状
1.3 本文研究内容和技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 瓦斯爆炸相关理论
2.1 瓦斯爆炸的基本认识
2.1.1 瓦斯
2.1.2 瓦斯爆炸的基本参数
2.1.3 瓦斯爆炸的影响因素
2.2 瓦斯爆炸机理
2.2.1 热爆炸理论
2.2.2 链式反应理论
2.3 火焰传播加速机理
2.3.1 火焰阵面微分加速机理
2.3.2 前驱冲击波正反馈机理
2.3.3 火焰阵面不稳定加速机理
2.3.4 火焰阵面湍流加速机理
2.4 本章小结
3 水平管道式气体爆炸系统
3.1 实验系统组成
3.1.1 水平管道
3.1.2 变直径管和弯管
3.1.3 高压点火系统
3.1.4 配气系统
3.1.5 爆炸压力测试系统
3.1.6 火焰传播速度测试系统
3.2 实验方法
3.3 本章小结
4 实验研究
4.1 等直径管道内瓦斯爆炸实验
4.1.1 空载实验
4.1.2 等直径管道内瓦斯爆炸的实验研究
4.2 变直径管对瓦斯爆炸影响的实验研究
4.2.1 变直径管道内瓦斯爆炸的实验研究
4.2.2 变直径管直径对瓦斯爆炸的影响
4.2.3 变直径管长度对瓦斯爆炸的影响
4.2.4 变直径管位置对瓦斯爆炸的影响
4.2.5 变直径管直径和长度对瓦斯爆炸影响的比较
4.3 弯管对瓦斯爆炸影响的实验研究
4.3.1 弯曲管道内瓦斯爆炸的实验研究
4.3.2 弯管角度对瓦斯爆炸的影响
4.3.3 弯管位置对瓦斯爆炸的影响
4.4 本章小结
5 总结与展望
5.1 主要结论
5.2 创新点
5.3 不足与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]管道内障碍物形状对瓦斯爆炸影响的试验研究[J]. 秦涧,谭迎新,王志青,潘鹏飞. 煤炭科学技术. 2012(02)
[2]环形障碍物对瓦斯爆炸影响的实验研究[J]. 秦涧,谭迎新. 中北大学学报(自然科学版). 2011(06)
[3]磁场对瓦斯爆炸及其传播的影响[J]. 叶青,林柏泉,菅从光,贾真真. 爆炸与冲击. 2011(02)
[4]点火能量对瓦斯爆炸火焰传播速度的影响[J]. 仇锐来. 煤炭科学技术. 2011(03)
[5]初始压力对矿井可燃性气体爆炸特性的影响[J]. 王华,邓军,葛岭梅. 煤炭学报. 2011(03)
[6]连通装置气体爆炸特性实验[J]. 王志荣,蒋军成,周超. 爆炸与冲击. 2011(01)
[7]爆炸性气体在连续拐弯管道中传播特性的实验研究[J]. 顾金龙,翟成. 火灾科学. 2011(01)
[8]瓦斯爆炸冲击波在管道拐弯情况下的传播特性[J]. 贾智伟,刘彦伟,景国勋. 煤炭学报. 2011(01)
[9]90°弯曲管道对丙烷-空气预混火焰传播的影响[J]. 何学超,孙金华,丁以斌,尹艺,袁国杰. 燃烧科学与技术. 2010(03)
[10]变截面管道对瓦斯爆炸特性影响的数值模拟[J]. 郑有山,王成. 北京理工大学学报. 2009(11)
博士论文
[1]水平管道内甲烷—空气预混气体爆炸过程研究[D]. 尉存娟.中北大学 2010
硕士论文
[1]变点火能作用下瓦斯爆炸火焰传播特征实验研究[D]. 黄文祥.西安科技大学 2010
[2]超细金属氢氧化物粉体抑制瓦斯爆炸实验研究[D]. 王秋红.西安科技大学 2009
[3]管道中甲烷—空气预混气爆炸火焰传播的研究[D]. 汪泉.安徽理工大学 2006
[4]管道式可燃气体—粉尘爆炸试验装置设计[D]. 李延鸿.中北大学 2006
[5]多元爆炸性混合气体爆炸压力及其抑爆技术研究[D]. 吴志远.华北工学院 2004
本文编号：3707303
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