湍流状态下甲烷爆炸特性的实验研究.pdf

第 1 8 卷第 8 期中国安全科学学报 V o l. 1 8N o. 8

2 0 0 8 年 8 月 Ch ina Sa fety Sc ience Journa l A ug . 2 0 0 8
湍流状态下甲烷爆炸特性的实验研究*
1, 2 1 1 1
邓
军
教授
程方明
罗振敏
讲师
王
华
( 1 西安科技大学能源学院, 西安 710054
2 中国矿业大学能源与安全工程学院, 徐州 221008)
学科分类与代码: 620. 3020
中图分类号: X932; TD712+ . 72
文献标识码: A
资助项目:新世纪优秀人才支持计划(NECT050874)。

摘
要
利用 20 L近球形气体爆炸反应装置, 测试甲烷在宏观静止和湍流两种不同状态下的爆
炸特性。实验结果表明: 甲烷的爆炸极限受其流动状态的影响不明显; 湍流状态下甲烷爆炸压力 Pm
和爆炸压力上升速率( dp /dt)m 较宏观静止状态明显增大, 爆炸压力峰值时间 tm 明显缩短, 其中爆炸
压力上升速率受湍流影响较为显著; 甲烷浓度不同, 其爆炸受湍流影响的程度也不同, 较高浓度
( 11% ~ 16% )时的 Pm 受湍流的影响程度较大, 越靠近最佳浓度( dp /dt)m 和 tm 受湍流的影响程度
越大; 同一浓度下 Pm 和( dp /dt)m 随着湍流的加强而增大, tm 则缩短。该研究表明, 避免和减少湍流
对矿井瓦斯爆炸过程的抑制具有重要作用。

关键词
瓦斯爆炸;
湍流;
爆炸极限;
爆炸压力;
爆炸压力上升速率
Experim ental Study on M ethane Explosion Property in Turbu lent F low
1, 2 1 1 1
DENG Jun , P rof.
CHENG Fang
m ing
LUO Zhen
m in , L ecturer
W ANG Hua
( 1 Schoo l of Energy Eng ineering, X ia'n Un iversity of Sc ience & Techno logy, X ia'n 710054, Ch ina
2 Schoo l of Energy & Safety Eng ineering, China University o fM in ing & Techno logy, Xuzhou 221008, China)
Abstract:
Explosion property o f static and turbu lentm ethane
air is tested in a 20
liter spherica l conta in
er. Experim ent resu lts show: effect of turbulence upon exp losion lim it o fm ethane is not obv ious; how ever,
compared w ith the static condition, the m ax im um e