液態(tài)碳?xì)淙剂显旗F爆轟及其抑制與泄放研究.pdf

1、本文以幾種常見液態(tài)碳?xì)淙剂显旗F為重點(diǎn)，從實(shí)驗(yàn)測(cè)試、理論分析和數(shù)值計(jì)算三個(gè)方面對(duì)燃料云霧爆轟性能、云霧爆炸的抑制與泄放過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，基本揭示了云霧多相爆轟結(jié)構(gòu)特征和作用機(jī)理，獲得了有關(guān)云霧爆炸抑制及泄放的相關(guān)特征參數(shù)和變化規(guī)律，為控制或減緩工業(yè)爆炸災(zāi)害的作用程度和范圍提供了重要的技術(shù)思路和途徑。主要工作和研究成果如下： 采用升降法和煙跡技術(shù)在立式激波管內(nèi)測(cè)定了燃料云霧爆轟直接起爆的臨界起爆能和爆轟胞格尺寸。燃料云霧的臨

2、界起爆能和爆轟胞格尺寸均與當(dāng)量比成一“U”形曲線關(guān)系，并且云霧爆轟最敏感點(diǎn)并不是對(duì)應(yīng)于等化學(xué)當(dāng)量的混合物而是偏向于富燃料；燃料云霧爆轟的胞格尺寸隨著起爆能的增加而減小，達(dá)到一定的數(shù)值之后再增加起爆能，胞格尺寸幾乎不發(fā)生變化，但起爆能量足夠大時(shí)，由于爆轟波陣面的驅(qū)動(dòng)部分能量過(guò)大，在三波系交匯之前有次三波點(diǎn)形成，出現(xiàn)微細(xì)結(jié)構(gòu)。 利用自行設(shè)計(jì)加工水霧或粉塵抑爆裝置，在立式激波管中對(duì)水霧以及惰性粉塵抑制燃料云霧爆炸的現(xiàn)象和規(guī)律進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)

3、研究。水霧抑制云霧爆炸的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水霧抑爆存在一臨界水霧密度，低于此臨界點(diǎn)，爆炸波穿過(guò)水霧區(qū)后會(huì)對(duì)燃料云霧再次點(diǎn)火，重新成長(zhǎng)并增強(qiáng)，爆炸不能被完全抑制；隨著水霧密度增大、霧滴直徑減小，爆炸波衰減作用越明顯；10％碳酸氫鈉水霧的抑制效果比純水霧高7～15％。惰性粉塵抑制云霧爆炸同樣也存在臨界抑爆劑濃度，只有抑爆劑濃度大于此臨界值，爆炸才可能被完全抑制；具有化學(xué)活性的碳酸氫鈉抑爆劑，因其對(duì)爆炸化學(xué)反應(yīng)的抑制作用，具有較強(qiáng)的抑爆能力；抑爆

4、劑抑制燃料云霧爆炸的作用機(jī)理在于抑爆劑對(duì)燃料云霧的稀釋和鈍化，制止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的發(fā)展，吸收反應(yīng)區(qū)的能量，使得前沿沖擊波與化學(xué)反應(yīng)區(qū)分離，爆炸波不能自持傳播，從而爆炸得到抑制。 在柱形泄爆容器中，對(duì)泄爆過(guò)程中內(nèi)外壓力流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)泄爆發(fā)生二次爆炸的影響因素進(jìn)行分析。在其它泄爆條件不變時(shí)，當(dāng)量比小于1時(shí)二次爆炸的概率小于當(dāng)量比等于或大于1。同樣，只改變泄爆膜強(qiáng)度，而其它條件不變時(shí)，脆性低強(qiáng)度泄爆膜發(fā)生二次爆炸的概率較小。 根