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粉尘抑爆国内外研究现状

时间:2017-10-11 20:04来源:毕业论文
实际上, 工业粉尘爆炸灾害往往是由局部粉尘云或其它爆炸物爆炸产生的冲击波使大量的沉积粉尘飞扬并与空气混合,形成燃烧爆炸传播造成的,其波及的范围往往是整个车间、巷道甚
实际上, 工业粉尘爆炸灾害往往是由局部粉尘云或其它爆炸物爆炸产生的冲击波使大量的沉积粉尘飞扬并与空气混合,形成燃烧爆炸传播造成的,其波及的范围往往是整个车间、巷道甚至整个系统。因此,爆炸抑制技术的目的就是把爆炸事故控制在其发生的初始阶段或局部区域,降低灾害损失的程度和范围。为此,工业粉尘爆炸事故严重的国家都投入了大量的人力物力对粉尘爆炸抑制技术进行了大量的理论和试验研究工作,研制开发了抑爆、隔爆等爆炸抑制系统,并运用于工业实际。14192
煤炭科学研究总院重庆分院建立了大型爆炸实验巷道,研制开发了系列抑爆装置,广泛运用于气体和工业超细粉体爆炸防治实践。蔡周全,张引合等[1]针对ABC粉末抑爆剂,进行了大量研究工作。研究表明:ABC粉末粒度对瓦斯抑爆性能有明显影响;粒度越小,抑爆性能越好。这是由于粒度越小,其比表面积越大,在瓦斯与空气混合气体中分布越广,表面吸附气体分子的量越大,对瓦斯爆炸的抑制作用越强,抑爆效果越好。
南京理工大学的谢波,范宝春等[2]研究了主动式超细粉体抑爆现象,对超细粉体抑爆现象进行了实验再现,并对不同抑爆剂种类、浓度、粒度等抑爆剂参数下产生的抑爆效果进行了实验研究。实验结果表明:抑爆效果与颗粒浓度,颗粒种类,颗粒口径分布和颗粒平均粒径有关:抑爆剂种类是影响抑爆效果的重要因素之一。ABC粉对激波和火焰都具有较好的抑制作用,比岩粉具有更好的抑爆效果。粒度相同的某种抑爆剂,浓度越大,抑爆效果越明显,且存在一个极限浓度,低于该浓度时,激波在抑爆区不会被安全抑制,穿过抑爆区后会重新成长;;相同浓度下的某种抑爆剂,粒度愈小,抑爆效果愈好。
西安科技大学的苏俊杰[3]对超细无机金属氢氧化物阻燃材料控爆效能进行了实验研究,侧重研究瓦斯爆炸初期火焰传播的特性,并对材料的控爆效能进行了初步比较。研究结果表明:粉体的加入使得瓦斯爆炸感应期延长,火焰传播速度减慢,氢氧化铝表现出较好的抑爆效果。
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南京理工大学的范宝春等[4,5]对高温火球诱导的爆炸及惰性颗粒的抑爆过程进行了数值研究。利用处理包括组元守恒方程的全耦合TVD格式和可处理方程源项的Lax-Wendroff-Rubin格式分别求解气相和颗粒相,并根据各特征时间的比值用分步法处理方程的刚性。计算结果反映了均温燃烧火球在可燃环境中形成加速火焰和激波,进而成长为爆轰波的过程,以及惰性颗粒对爆轰波的抑制过程,反映了激波、化学反应和惰性颗粒之间的相互作用和耦合。计算结果表明:仅当颗粒浓度大于某值时才能有效抑制爆轰,否则无论多大的颗粒散布区域,皆不能使爆轰波完全抑制,爆轰波或是在其中发展为两相爆轰波,或是穿越该区域后重新成长为气相爆轰。
国外粉尘抑爆的研究及其发展
世界各国普遍开展了有关粉尘抑爆课题的研究,对于粉尘燃烧及爆炸机理的研究已经有将近百年的历史。
第七届燃烧学术研讨会上Laffitte&Bouchet[6]发表了对考察了粒子对爆轰的抑制作用。研究发现:保持单位体积粒子质量不变,逐渐减小粒子直径,随着粒子总表面积的增加,防止爆轰产生的能力也就越强;在当量配比情况下抑制爆轰所需的粒子量最大。
Kauffman等[7]2003年在《国防科技》发布的《动态的冲击波、爆炸和爆炸》研究了可燃超细粉体、杂混物(粒子和环境气体均可燃),以及粒子惰性时的爆轰问题。研究结果表明:当粒子为惰性时,如果其粒子直径较大或者粒子加载量较小时,则粒子对爆轰速度几乎没有影响,但如果粒子直径足够小或者在流场中加载足量的粒子,最终导致爆轰熄灭。 粉尘抑爆国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20171011/14660.html
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