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封闭空间瓦斯爆炸与抑制机理的反应动力学模拟
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:化工学报
  • 时间:0
  • 页码:779-785
  • 语言:中文
  • 分类:TQ03[化学工程]
  • 作者机构:[1]煤炭科学研究总院沈阳研究院煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁沈阳110016, [2]沈阳航空工业学院动力与能源工程学院,辽宁沈阳110136
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50674055);国家重点基础研究发展计划项目(2005CB221506).
  • 相关项目:瓦斯爆炸后致灾性气体的生成动力学特性
作者: 曾文|梁运涛|
中文摘要:

通过修改化学动力学计算软件CHEMKIN Ⅲ中的SENKIN程序包,建立了定容弹中瓦斯爆炸过程的计算模型,其化学反应采用了详细反应机理(包括53种组分、325个反应)。利用此模型对瓦斯爆炸过程中反应物浓度、活化中心浓度、爆炸后部分致灾性气体浓度的变化趋势进行了详细分析;通过对瓦斯爆炸详细反应机理的敏感性分析,找出了影响瓦斯爆炸以及爆炸后部分致灾性气体生成的关键反应步,同时,对水抑制瓦斯爆炸及爆炸后致灾性气体生成的机理进行了分析。结果表明,当混合气中不含水时,瓦斯爆炸后温度、压力将分别达到2700K、0.22MPa左右;当混合气中含10%水时,温度、压力将分别降低到2580K、0.21MPa;而当混合气中含15%水时,与混合气中不含水相比,温度、压力分别降低了180K、0.025MPa;同时,混合气中的水对瓦斯爆炸及爆炸后CO、CO2、NO2的生成起抑制作用。

英文摘要:

Through amending the SENKIN code of CHEMKIN Ⅲ chemical kinetics package, the computational model of gas explosion in a constant volume bomb was built, and the detailed reaction mechanisms (including 53 species, 325 reactions) were adopted. The trends of variation of the mole fractions of reactants, activation centers in the explosion process, and the mole fractions of catastrophic gases after explosion were analyzed by using this model. Furthermore, through the sensitivity analysis of the reaction mechanisms of gas explosion, the key reactions that affected gas explosion and formation of catastrophic gases were identified. At the same time, the inhibition mechanism of H2O on gas explosion and formation of catastrophic gases were analyzed. The results showed that the temperature and pressure were 2700 K and 0.22 MPa respectively after gas explosion when the mixed gas had no water. When the mole fraction of water in the mixed gas was 10%, the temperature and pressure were 2580 K and 0.21 MPa respectively. When the mole fraction of water in the mixed gas was 15%, the temperature and pressure decreased by 180 K and 0.025 MPa respectively against the case that the mixed gas had no water.Furthermore, the water in the mixed gas would inhibit gas explosion and the formations of CO, CO2 and NO2.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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