变径管道中粉尘爆炸传播实验与模拟

X932; 为探究粉尘爆炸在变径管道中的传播规律,基于1 m3粉尘爆炸测试系统,搭建了DN200长直管道和DN200～DN100的变径管道,以玉米淀粉为实验介质,通过实验和FLACS数值模拟相结合的方法,研究了粉尘爆炸在管道中火焰传播速度、超压峰值、火焰传播距离的变化规律.结果表明:火焰传播速度在管道内呈上升趋势,在变径点之后增幅明显变大,缩小管径对火焰传播起加速作用;但超压峰值在管道内呈下降趋势,其在变径后衰减幅度显著升高,缩小管径使超压衰减速率增加;通过数据拟合建立了变径管道引起爆炸腔内超压变化的数学模型;火焰传播距离随浓度增加而变长,相同浓度下渐缩变径管导致火焰传播距离变长.研究结果为除...

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Published in东北大学学报（自然科学版） Vol. 42; no. 11; pp. 1634 - 1649
Main Authors 李刚, 张晓宇, 黄庭川, 张洋洋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东北大学 资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳 110819 2021
Subjects
变径管道;粉尘爆炸;数值模拟;火焰传播速度;超压峰值;火焰传播距离
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ISSN1005-3026
DOI10.12068/j.issn.1005-3026.2021.11.016

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Summary:X932; 为探究粉尘爆炸在变径管道中的传播规律,基于1 m3粉尘爆炸测试系统,搭建了DN200长直管道和DN200～DN100的变径管道,以玉米淀粉为实验介质,通过实验和FLACS数值模拟相结合的方法,研究了粉尘爆炸在管道中火焰传播速度、超压峰值、火焰传播距离的变化规律.结果表明:火焰传播速度在管道内呈上升趋势,在变径点之后增幅明显变大,缩小管径对火焰传播起加速作用;但超压峰值在管道内呈下降趋势,其在变径后衰减幅度显著升高,缩小管径使超压衰减速率增加;通过数据拟合建立了变径管道引起爆炸腔内超压变化的数学模型;火焰传播距离随浓度增加而变长,相同浓度下渐缩变径管导致火焰传播距离变长.研究结果为除尘系统安全距离确定及阻火隔爆措施的设计提供了参考依据.
ISSN:1005-3026
DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2021.11.016