發(fā)布時(shí)間：2024-06-14 23:47

　　為研究多孔材料對(duì)甲烷/空氣預(yù)混氣體爆燃火焰的抑制淬熄效果,運(yùn)用一套自主設(shè)計(jì)的管道爆炸抑制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用高速攝像機(jī)記錄爆燃火焰在穿過(guò)多孔材料板時(shí)的淬熄過(guò)程,采用20,40,60,80PPI(孔目數(shù))的4種多孔材料,研究不同孔目數(shù)的多孔材料對(duì)爆燃火焰?zhèn)鞑サ男螒B(tài)結(jié)構(gòu)、火焰?zhèn)鞑ニ俣纫约耙种拼阆ǖ忍匦缘挠绊�。結(jié)果表明:多孔材料的孔目數(shù)對(duì)爆燃火焰?zhèn)鞑サ脑缙陔A段影響較小,爆燃火焰都經(jīng)歷了半球形火焰和指形火焰階段;當(dāng)火焰?zhèn)鞑サ蕉嗫撞牧习鍟r(shí),孔目數(shù)越大對(duì)火焰的降速作用越強(qiáng),80PPI工況下爆燃火焰不能穿過(guò)多孔材料板,即發(fā)生淬熄。實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示了多孔材料對(duì)火焰的淬熄作用與微孔通道和火焰的相互作用有關(guān)。

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【部分圖文】：

圖2多孔材料及其局部放大Fig．2Porousmaterialsanditspartialenlargement

道前后兩側(cè)由石英玻璃板制成，以使高速相機(jī)記錄下管道內(nèi)爆燃火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程，高速攝像機(jī)的拍攝速度設(shè)置為960幀/s。實(shí)驗(yàn)中的點(diǎn)火系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和高速攝像系統(tǒng)由同步控制器進(jìn)行同步控制。實(shí)驗(yàn)氣體中甲烷體積分?jǐn)?shù)為9.5%，管道的初始溫度和壓力分別為298K和0.1MPa�？扇�?xì)獗桓吣茳c(diǎn)火....

圖3高速攝影機(jī)拍攝的火焰發(fā)展Fig．3Highspeedimagesofflameevolutions20PPI工況下，指形火焰尖端到達(dá)多孔材料板后直接穿過(guò)，且火焰穿過(guò)之后湍流程度明顯增強(qiáng)，多孔材料板對(duì)爆燃火焰幾乎沒(méi)有阻隔作用;在40PPI工況下，指形火處的距離，得到火焰前鋒到達(dá)位置隨時(shí)間變化的關(guān)系，然后對(duì)火焰前鋒到達(dá)位置對(duì)時(shí)間求一階導(dǎo)數(shù)得到火焰?zhèn)鞑ニ俣?br>
圖3高速攝影機(jī)拍攝的火焰發(fā)展Fig．3Highspeedimagesofflameevolutions20PPI工況下，指形火焰尖端到達(dá)多孔材料板后直接穿過(guò)，且火焰穿過(guò)之后湍流程度明顯增強(qiáng)，多孔材料板對(duì)爆燃火焰幾乎沒(méi)有阻隔作用;在40PPI工況下，指形火焰尖端到達(dá)多孔材料板后不能....

圖4火焰?zhèn)鞑ニ俣菷ig．4Flametipspeedversustime

圖4火焰?zhèn)鞑ニ俣菷ig．4Flametipspeedversustime出，在到達(dá)多孔材料板之前孔目數(shù)越小所達(dá)到的火焰最大速度越大。當(dāng)火焰穿過(guò)多孔材料板時(shí)，受到其阻隔作用，20PPI的多孔材料板使爆燃火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆?5%，40PPI工況下火焰速度下降75%，60PPI工況時(shí)下降....

圖2多孔材料及其局部放大Fig．2Porousmaterialsanditspartialenlargement

道前后兩側(cè)由石英玻璃板制成，以使高速相機(jī)記錄下管道內(nèi)爆燃火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程，高速攝像機(jī)的拍攝速度設(shè)置為960幀/s。實(shí)驗(yàn)中的點(diǎn)火系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和高速攝像系統(tǒng)由同步控制器進(jìn)行同步控制。實(shí)驗(yàn)氣體中甲烷體積分?jǐn)?shù)為9.5%，管道的初始溫度和壓力分別為298K和0.1MPa�？扇�?xì)獗桓吣茳c(diǎn)火....

本文編號(hào)：3994603