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气态云爆燃料国内外研究现状

时间:2019-03-30 15:00来源:毕业论文
国内外对液态云爆燃料的研究主要集中在对液体的雾化、燃料抛撒以及云爆燃料的爆轰特性等方面,研究的方法有直接实验测量与理论计算。从已经发表的关于液态燃料的调研可以看出

国内外对液态云爆燃料的研究主要集中在对液体的雾化、燃料抛撒以及云爆燃料的爆轰特性等方面,研究的方法有直接实验测量与理论计算。从已经发表的关于液态燃料的调研可以看出,对液态云雾爆轰燃料的爆轰波胞格尺寸,临界起爆能,临界管径和爆轰极限等爆轰特性的研究已经被广泛开展。但关于对不同初始压力下液体燃料的云爆特性研究的文章却很少。33997
1气态云爆燃料的研究
在气态云爆燃料方面,Lee J H, Moen I O[2-7]等人实测了低碳原子燃料空气混合物的临界起爆能、爆轰极限、临界管径、爆轰波胞格等爆轰参数,实验表明燃料的临界起爆能与激波管的临界管径的三次方成线性关系。
Westbrook C K[8-11]等人建立了燃料气云爆轰的化学反应动力学模型,使用此模型准确预测了一些气态云雾爆轰燃料的临界爆轰参数。论文网
Stamps,DW[12]等人在初始压力为101Kpa以及初始温度在25-100℃等情况下通过一个长13.1m ,内径为0.43m的可加热爆轰管测量了几种碳氢燃料/空气混合物和碳氢燃料/空气/稀释剂混合物的爆轰波胞格尺寸。结果表明简单的环烃的胞格尺寸比直链烷烃稍小。同时实验还发现在燃料中加入少量的硝酸己酯其爆轰波胞格尺寸会明显减少。
2液态云爆燃料的研究
而在液体云爆燃料方面,国内外的研究工作者也做了大量的研究。
朱英中等人[13]在一个大型的立式激波管内,使用强点火的方式产生的激波点燃柴油云雾,使其达到爆燃状态,并测得柴油在爆燃状态下的最小点火能,分析喷雾压力和雾化时间对柴油燃爆效果的影响,发现存在最佳喷雾压力和最佳雾化时间,在最佳喷雾压力和最佳喷雾时间的情况下柴油燃爆效果最佳。
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丁珏、刘家骢等人[14-16]为了定性分析云雾运动特性通过数值模拟的方法模拟燃料空气混合形成云雾的过程。在近场,建立了一维气相流动摸型和液相运动模型;在远场,采用三相流模型描述了云雾膨胀运动过程;最后将两个过程耦合,对抛撒的全过程进行模拟。模拟出云雾区内重要燃料空气云雾的物理参数的变化规律,模拟得到的数据与实际实验的结果相符合。将燃料空气云团的形状随时间的变化通过高速录像的方法记录下来,可以得到云雾膨胀速度随时间的变化曲线。
姚干兵,解立峰等人[17-20] 在立式激波管中采用压力传感器和烟迹技术实测了环氧丙烷、硝酸异丙酯、C5~C6、己烷、庚烷和癸烷6种碳氢燃料与空气组成的混合物的临界爆轰参数。结果表明,碳氢燃料发生爆轰的最佳当量比在富于燃料的一侧。液态碳氢燃料的形成云雾爆轰所需要的临界起爆能与燃料的当量比呈"U"形曲线关系,通过分析三波点运动的烟迹记录结果发现气液两相云雾爆轰的作用机制是由雾滴的碎解、蒸发汽化过程以及燃烧区前导控制的。此外,将使用激波管进行实验得到的临界爆轰参数向无限空间的状况推广,发现二者的数据相吻合。
张博,陈健等人[21]在立式激波管中测量了多种气态碳氢燃料/对二甲苯/空气混合物的爆轰特性。结果表明在相同的起爆能0.189MJ/m2的情况下纯对二甲苯/空气混合物和对二甲苯/CO/空气混合物不能完成爆轰,只有爆燃。然而,在与这相同的起爆能得情况下对二甲苯/H2/空气,对二甲苯/C2H4/空气和对二甲苯/C3H8/空气混合物发生爆轰。通过比较能观察到爆轰的对二甲苯和气态碳氢然料的组成成分的组合,混合物的爆炸感度按对二甲苯/H2/空气,对二甲苯/C3H8/空气和对二甲苯/C2H4/空气的顺序增加。实验结果也表明,化学当量比的对二甲苯/气态碳氢燃料/空气混合物能否被引爆主要取决于气态燃料的爆炸感度。 气态云爆燃料国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190330/31349.html
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