定容燃燒彈的研制及甲烷燃燒特性的研究.pdf

1、煤層氣俗稱瓦斯，其主要成分為甲烷(CH4)，易燃易爆。由于其存放的倉(cāng)庫(kù)和運(yùn)輸車(chē)輛均為密閉空間的特點(diǎn)，近年來(lái)，因?yàn)槿細(xì)庑孤?dǎo)致火災(zāi)和爆炸的事故層出不窮，特別是倉(cāng)庫(kù)改造、施工和瓦斯運(yùn)輸過(guò)程中安全隱患極其嚴(yán)重。研究密閉空間中甲烷燃燒特性的規(guī)律對(duì)瓦斯安全存儲(chǔ)意義重大。
　　實(shí)驗(yàn)采用紋影系統(tǒng)、壓力傳感器以及高速相機(jī)對(duì)甲烷-空氣預(yù)混氣體在定容燃燒彈中的燃燒特性進(jìn)行研究，分析了不同當(dāng)量比和不同初始?jí)毫?duì)火焰?zhèn)鞑ニ俣?、定容彈中壓力的分布?guī)律以及火

2、焰穩(wěn)定性，得到了如下結(jié)論:
　　(1)甲烷-空氣預(yù)混氣體的當(dāng)量比對(duì)拉伸火焰?zhèn)鞑ニ俣?、未拉伸火焰?zhèn)鞑ニ俣群蛯恿魅紵俣犬a(chǎn)生很大影響，且存在一個(gè)臨界當(dāng)量比值1.1，在臨界值下，拉伸火焰?zhèn)鞑ニ俣?2.548m/s)、未拉伸火焰?zhèn)鞑ニ俣?2.767m/s)和層流燃燒速度(0.368m/s)均達(dá)到最大值，當(dāng)量比小于1.1時(shí)，拉伸火焰?zhèn)鞑ニ俣?、未拉伸火焰?zhèn)鞑ニ俣群蛯恿魅紵俣入S著當(dāng)量比的增大而增大，當(dāng)量比為1.1時(shí)達(dá)到最大值;而當(dāng)量比大于1.

3、1之后，隨著當(dāng)量比進(jìn)一步增加拉伸火焰?zhèn)鞑ニ俣?、未拉伸火焰?zhèn)鞑ニ俣群蛯恿魅紵俣入S之減小。
　　(2)甲烷-空氣預(yù)混氣體的當(dāng)量比對(duì)燃燒壓力有重要影響，同樣存在一個(gè)臨界當(dāng)量比值1.1，在臨界值下燃燒壓力達(dá)到最大值(0.703MPa),當(dāng)小于這個(gè)臨界值時(shí)，燃燒壓力隨著當(dāng)量比的增大而增大，達(dá)到臨界值時(shí)壓力為最大值;而當(dāng)量比大于臨界值時(shí)，燃燒壓力隨著當(dāng)量比的增大而減小。
　　(3)初始?jí)毫?duì)燃燒壓力有著較大影響，在1atm時(shí)，最大燃燒