研制了横截面为80.5cm2的小型梯型模拟巷道,开发了专用分析软件,研究确定选用选用12mm厚钢板、焊缝最低强度为190N/mm2的材料。基于巷道一维模型对单一组份(甲烷)气体的爆炸规律实验研究,运用电测技术,在模拟巷道中进行了瓦斯爆炸实验,分析了瓦斯爆炸传播的热力学和运动特性,指出了爆炸波平均压力和平均速度的上升规律,以及爆炸温度形成突变断面的现象。采用2种不同的甲烷燃烧的化学动力学详细反应机理,建立了定容弹中和激波管中激波诱导两种条件下瓦斯爆炸过程的计算模型。利用模型对瓦斯爆炸过程中混合气温度、冲击波传播速度、反应物浓度、活化中心浓度、部分致灾性气体浓度的变化趋势进行了详细分析,同时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。分析了水对瓦斯爆炸及爆炸后致灾性气体生成特性的影响,指出了水对瓦斯爆炸及爆炸后致灾性气体的生成起抑制作用。研究了瓦斯爆炸前混合气初始压力及初始混合气组成对激波诱导瓦斯爆炸动力学特性的影响,指出了变化规律。实验测试与模拟分析结果有利用进一步了解瓦斯爆炸传播特性,并为预防和抑制瓦斯爆炸技术措施的制定提供了科学
英文主题词Gas explosion; simulation tunnel; chemical reaction kinetics model; sensitivity analysis; catastrophic gases