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【6h】

管道结构对瓦斯爆炸压力及温度的影响研究

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致谢

摘要

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究目的与意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.4 现有研究存在的问题

1.5 主要研究内容

1.6 研究方法与技术路线

2 瓦斯爆炸过程理论分析

2.1 瓦斯爆炸机理及其危害

2.1.1 瓦斯爆炸机理

2.1.2 瓦斯爆炸危害

2.2 瓦斯爆炸的火焰传播过程

2.3 本章小结

3 瓦斯爆炸实验

3.1 试验装置

3.1.1 抗爆本体

3.1.2 爆炸温度、压力测试系统

3.2 实验方法

3.3 实验结果与分析

3.3.1 温度结果与分析

3.3.2 压力结果与分析

3.4 本章小结

4 数值模拟概述与有效性验证

4.1 FLUENT软件概述

4.2 瓦斯爆炸的数值模拟分析过程

4.2.1 Gambit分析过程

4.2.2 FLUENT分析过程

4.3 瓦斯爆炸火焰传播过程云图

4.4 数值模拟与实验结果验证

4.5 本章小结

5 瓦斯爆炸过程数值模拟

5.1 管内直径对瓦斯爆炸传播规律的影响

5.2 管道截面形状对瓦斯爆炸传播规律的影响

5.2.1 圆形管道截面的瓦斯爆炸传播规律研究

5.2.2 正方形管道截面的瓦斯爆炸传播规律研究

5.2.3 长方形管道截面的瓦斯爆炸传播规律研究

5.2.4 梯形管道截面的瓦斯爆炸传播规律研究

5.2.5 不同管道截面内火焰传播云图

5.2.6 不同形状管道截面瓦斯爆炸传播规律对比

5.3 瓦斯爆炸对躲避硐室的影响

5.3.1 封闭条件下瓦斯爆炸对躲避硐室的影响

5.3.2 右端开口条件下瓦斯爆炸对躲避硐室的影响

5.3.3 开口状态下瓦斯爆炸数值模拟有效性验证

5.3.4 瓦斯爆炸火焰传播过程云图

5.4 本章小结

结论

展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集

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摘要

论文采用实验的方法研究了不同浓度下的瓦斯爆炸过程,实验结果表明在瓦斯浓度为9.5%(化学当量比)时爆炸温度值最高,达到1019.12℃,爆炸压力值最大,达到0.766MPa;从爆炸开始到结束,点火源附近的温度值总是最高,管道末尾处的温度总是最低。
  为了研究管道结构,如管径长度、管道截面形状及躲避硐室位置对瓦斯爆炸传播规律的影响,采用数值模拟的方法对爆炸过程进行了仿真计算,结果表明:在管道长度不变的情况下随着管径的增大,管道中瓦斯爆炸温度值越来越大;密闭条件下瓦斯爆炸后管道内各点的压力值大小分布比较均匀;开口条件下瓦斯爆炸后管道内的压力值是振荡变化的,正压、负压相互交替直到恢复初始压力;与封闭条件相比,开口状态下的爆炸温度值减小了22%,火焰传播速度增加了30%;在面积相同的情况下,圆形、正方形、长方形、梯形管道截面中,圆形和正方形管道截面内火焰传播速度基本一致,火焰充满梯形截面管道所需时间最长,达到45ms;不同的截面管道,最大爆炸压力值近乎相等,都在0.6MPa左右,但是达到最大压力值所需时间不同;在独头管道内躲避硐室要承受极大的高温高压,所以躲避硐室要远离独头管道或者截面突然减小的管道。

著录项

  • 作者

    冯路阳;

  • 作者单位

    辽宁工程技术大学;

  • 授予单位 辽宁工程技术大学;
  • 学科 安全技术及工程
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 贾进章,高科;
  • 年度 2017
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TD712.71;
  • 关键词

    煤矿开采; 瓦斯爆炸; 管道结构; 压力值; 温度值;

  • 入库时间 2022-08-17 10:58:51

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