边界条件对甲烷预混气爆轰特性的影响

       摘要: 通过实验研究及数字化处理研究了边界条件对CH4预混气体爆轰特性的影响.在内径为63.5、50.8 mm圆柱形管道及长方体管道进行爆轰实验,得到胞格结构和爆轰速度曲线.烟膜数字化处理量化了预混气体的爆轰不稳定性,并计算出胞格尺寸.3种管道内测得的平均爆轰速度与CJ速度接近,边界条件的影响不明显.分析爆轰速度曲线发现,极限压力受到边界条件的影响,(Φ)50.8和(Φ)63.5 mm管道内预混气的极限压力分别为5和4.05 kPa,即随着管径增大,爆轰极限压力降低.数字化处理所得不同管道内烟膜轨迹的不规则程度无明显差别,因此可以认为不稳定性是预混气固有的性质.在相同爆轰初始压力下,管径增大,胞格数量变多,表明爆轰传播时爆轰螺旋头数增多以维持传播.

作者:
赵焕娟 J.H.S.Lee 张英华 钱新明 严屹然
单位:
北京科技大学教育部金属矿山高效开采与安全重点实验室 北京 100083 Mechanical Engineering Department, McGill University, Montreal, Quebec, Canada H3A 2K6 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室 北京 100081
出处:
《爆炸与冲击》
刊期:
2017年第37卷第2期
基金:
国家自然科学基金, 中央高校基本科研业务费专项资金项目, 中国博士后科学基金

边界条件对甲烷预混气爆轰特性的影响

摘要:通过实验研究及数字化处理研究了边界条件对CH4预混气体爆轰特性的影响.在内径为63.5、50.8 mm圆柱形管道及长方体管道进行爆轰实验,得到胞格结构和爆轰速度曲线.烟膜数字化处理量化了预混气体的爆轰不稳定性,并计算出胞格尺寸.3种管道内测得的平均爆轰速度与CJ速度接近,边界条件的影响不明显.分析爆轰速度曲线发现,极限压力受到边界条件的影响,(Φ)50.8和(Φ)63.5 mm管道内预混气的极限压力分别为5和4.05 kPa,即随着管径增大,爆轰极限压力降低.数字化处理所得不同管道内烟膜轨迹的不规则程度无明显差别,因此可以认为不稳定性是预混气固有的性质.在相同爆轰初始压力下,管径增大,胞格数量变多,表明爆轰传播时爆轰螺旋头数增多以维持传播.

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