氩气对乙炔预混气爆轰不稳定性的影响及量化分析

       摘要: 为定量研究氩气对预混气爆轰不稳定性的影响,在管径为50.8、63.5 mm的管道内对未稀释及氩气稀释(氩气的体积分数为50%、70%、85%)的C2H2-O2预混气进行了实验研究和量化分析,通过烟膜轨迹获得了不同初始压力下各种预混气的爆轰结构.对烟膜图像进行数字化处理,得到了氩气稀释下C2H2-O2预混气爆轰轨迹的不规则度表征:轨迹间距的柱状图、标准差曲线、自相关函数.结果表明:随着氩气体积分数的升高,三波点轨迹愈加规则,不稳定性在爆轰自持传播过程中逐渐失去主导作用.稀释后预混气爆轰轨迹间距的柱状图和自相关函数的峰值和分布离散情况基本一致,与标准差分布一致.C2H2-O2-85% Ar、C2H2-O2-70%Ar、C2H2-O2预混气的柱状图主胞格尺寸占比分别为33%、23%、20%,标准差分别为2.66~6.60 mm、5.37~10.96 mm、27.63~36.67 mm,自相关函数的第1个最高峰值分别高于其他峰值1/3倍、1/6倍、1/7倍.通过分析标准差数据,拟合得到氩气的体积分数与不稳定度的多项式函数,为选取不稳定度和氩气稀释浓度提供了依据.

作者:
赵焕娟 J.H.S.Lee 张英华 钱新明 严屹然
单位:
北京科技大学土木与资源工程学院 北京 100083 Mechanical Engineering Department,McGill University,Montreal,Quebec,Canada H3A 2K6 北京理工大学机电学院 北京 100081
出处:
《爆炸与冲击》
刊期:
2017年第37卷第4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

氩气对乙炔预混气爆轰不稳定性的影响及量化分析

摘要:为定量研究氩气对预混气爆轰不稳定性的影响,在管径为50.8、63.5 mm的管道内对未稀释及氩气稀释(氩气的体积分数为50%、70%、85%)的C2H2-O2预混气进行了实验研究和量化分析,通过烟膜轨迹获得了不同初始压力下各种预混气的爆轰结构.对烟膜图像进行数字化处理,得到了氩气稀释下C2H2-O2预混气爆轰轨迹的不规则度表征:轨迹间距的柱状图、标准差曲线、自相关函数.结果表明:随着氩气体积分数的升高,三波点轨迹愈加规则,不稳定性在爆轰自持传播过程中逐渐失去主导作用.稀释后预混气爆轰轨迹间距的柱状图和自相关函数的峰值和分布离散情况基本一致,与标准差分布一致.C2H2-O2-85% Ar、C2H2-O2-70%Ar、C2H2-O2预混气的柱状图主胞格尺寸占比分别为33%、23%、20%,标准差分别为2.66~6.60 mm、5.37~10.96 mm、27.63~36.67 mm,自相关函数的第1个最高峰值分别高于其他峰值1/3倍、1/6倍、1/7倍.通过分析标准差数据,拟合得到氩气的体积分数与不稳定度的多项式函数,为选取不稳定度和氩气稀释浓度提供了依据.

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