化工学报 ›› 2019, Vol. 70 ›› Issue (11): 4497-4503.DOI: 10.11949/0438-1157.20190469
收稿日期:
2019-05-06
修回日期:
2019-07-23
出版日期:
2019-11-05
发布日期:
2019-11-05
通讯作者:
王昕
作者简介:
张增亮(1970—),男,博士,副教授,
Zengliang ZHANG(),Xin WANG(
),Haoping WANG
Received:
2019-05-06
Revised:
2019-07-23
Online:
2019-11-05
Published:
2019-11-05
Contact:
Xin WANG
摘要:
以甲烷为代表性气体,研究了在10%浓度甲烷的闭口管道中设置不同孔型、不同尺寸的带孔障碍物对可燃气体爆炸火焰和压力传播的影响。研究发现:设置障碍物隔板时,爆炸超压在穿过障碍物前缓慢增长,并受障碍物影响继续增大,在到达盲板前快速降低。火焰传播速度先缓慢增加,并在通过障碍物隔板前下降,在穿过开孔后急剧上升至最大值。随着障碍物隔板的开孔面积减小,其造成的气流喷射作用会明显增强,负压抽吸作用造成的影响增大,会导致障碍物前后超压分布更加不均匀,在障碍物隔板前的火焰传播速度下降幅度增加。同阻塞率条件下,最大超压和火焰传播速度均受到不同孔型的影响,火焰在穿过带孔障碍物隔板时,圆形开孔相对方形开孔和正三角形开孔更符合火焰球形发展规律,正三角形孔内切圆比方形孔小,火焰受到的影响更大,湍流更加明显,导致火焰速度和压力上升更加明显。不同孔型的最大超压关系为P 三角孔>P 方孔>P 圆孔>P 空载管道,火焰传播速度关系为v 三角孔>v 方孔>v 圆孔>v 空载管道。
中图分类号:
张增亮, 王昕, 王昊平. 带孔障碍物对管道中可燃气体爆炸特性的影响[J]. 化工学报, 2019, 70(11): 4497-4503.
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障碍物开孔 | 阻塞率/% | 开孔边长/mm |
---|---|---|
1600 mm2正三角孔 | 75 | 60.8 |
1600 mm2圆孔 | 75 | 22.6(半径) |
1600 mm2方孔 | 75 | 40 |
900 mm2正三角孔 | 85.94 | 45.6 |
900 mm2圆孔 | 85.94 | 16.9(半径) |
900 mm2方孔 | 85.94 | 30 |
400 mm2正三角孔 | 93.75 | 30.4 |
400 mm2圆孔 | 93.75 | 11.3(半径) |
400 mm2方孔 | 93.75 | 20 |
表1 带孔障碍物的参数
Table 1 Parameters of obstacles with holes
障碍物开孔 | 阻塞率/% | 开孔边长/mm |
---|---|---|
1600 mm2正三角孔 | 75 | 60.8 |
1600 mm2圆孔 | 75 | 22.6(半径) |
1600 mm2方孔 | 75 | 40 |
900 mm2正三角孔 | 85.94 | 45.6 |
900 mm2圆孔 | 85.94 | 16.9(半径) |
900 mm2方孔 | 85.94 | 30 |
400 mm2正三角孔 | 93.75 | 30.4 |
400 mm2圆孔 | 93.75 | 11.3(半径) |
400 mm2方孔 | 93.75 | 20 |
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