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【6h】

水平管道内可燃气体爆炸压力研究

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1、引言

1.1本课题研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

1.2.2国外研究现状

1.3本文的研究内容

2、可燃气体爆炸的基本理论

2.1甲烷气体爆炸

2.1.1甲烷的产生

2.1.2甲烷的基本特性

2.1.3甲烷的爆炸机理

2.2乙炔气体爆炸

2.2.1乙炔的产生

2.2.2乙炔的基本特性

2.2.3乙炔的爆炸机理

2.3管道内可燃气体爆炸形式及特点

2.4可燃性气体爆炸的基本参数

3、实验装置及实验方法

3.1实验装置

3.1.1实验管道

3.1.2点火系统

3.1.3压力测试与数据处理系统

3.2实验方法

4、实验研究

4.1甲烷、乙炔气体最大爆炸压力的测定

4.1.1甲烷最大爆炸压力的测定

4.1.2乙炔最大爆炸压力的测定

4.2管道长度对爆炸压力的影响研究

4.2.1 0.7m管道内的可燃气体爆炸实验

4.2.2 3.1m管道内的可燃气体爆炸实验

4.2.3 9.7m管道内的可燃气体爆炸实验

4.3传感器安装位置对爆炸压力测试结果的影响研究

4.3.1可燃气体轴向爆炸压力测试

4.3.2可燃气体轴向与径向爆炸压力测试

4.4气体活性对管道内爆炸压力传播的影响研究

4.4.1甲烷对爆炸压力传播的影响

4.4.2乙炔对爆炸压力传播的影响

5、结论

参考文献

攻读硕士期间取得的研究成果

致谢

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摘要

在工业生产中,爆炸事故所产生的危害主要表现在爆炸压力造成的破坏上,所以对气体爆炸压力及相关参数的变化规律进行深入、系统的研究,有助于为进一步提出可行的防爆、抑爆措施提供依据。 本文较为全面的介绍了可燃性气体爆炸的国内外研究现状,描述了管道内爆炸的主要特征参数等,选用两种化学活性不同的可燃气体作为研究对象,通过大量实验来研究可燃气体爆炸压力及压力传播变化规律。 本文在水平管道式实验装置的基础上,建立了可燃气体爆炸压力测试系统,针对乙炔和甲烷这两种化学活性不同的可燃气体的爆炸进行了实验研究。参考理论计算数值,通过实验分别测定甲烷和乙炔气体爆炸产生的最大压力;利用0.7m、3.1m和9.7m三种不同长度的管道,来研究管道长度对可燃气体最大爆炸压力的影响;在0.7m管道内,研究了传感器不同安装位置对可燃气体爆炸压力测定的影响。实验测试结果得到两种可燃气体的最大爆炸压力以及达到最大爆炸压力的时间等数据,数据表明活性越大的可燃气体化学反应速率越高,爆炸压力越大,越具爆炸危险性。本文还对管道内的轴向压力与径向压力进行比较,并在此基础上分析了化学活性不同的可燃气体反射波对火焰传播的影响作用。活性较小的甲烷在爆炸火焰传播过程中反射波对火焰抑制作用较强,存在火焰抵消现象,而活性较大的乙炔在爆炸火焰传播过程中反射波对火焰传播速度影响较小。 上述工作可丰富甲烷、乙炔的爆炸理论,能够为预防管道爆炸、矿井巷道内瓦斯爆炸事故等提供理论参考。

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