超細(xì)水霧增強(qiáng)與抑制甲烷/空氣爆炸的機(jī)理分析

【摘要】：通過(guò)數(shù)值模擬方法對(duì)密閉容器內(nèi)部超細(xì)水霧與甲烷/空氣爆炸火焰的相互作用機(jī)理進(jìn)行研究。采用大渦模型和部分預(yù)混燃燒模型分別對(duì)爆炸火焰流場(chǎng)和甲烷/空氣燃燒過(guò)程進(jìn)行計(jì)算;利用歐拉-拉格朗日方法對(duì)連續(xù)相和離散相方程進(jìn)行耦合求解,實(shí)現(xiàn)氣液兩相間的質(zhì)量、動(dòng)量和能量的傳遞。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性,并詳細(xì)分析了水霧導(dǎo)致爆炸增強(qiáng)與抑制的機(jī)理。結(jié)果表明:水霧吸收的汽化潛熱大于顯熱,且兩者均遠(yuǎn)大于液滴的動(dòng)量吸收作用;水霧吸熱和汽化膨脹兩種效應(yīng)的共同作用導(dǎo)致增強(qiáng)和抑制爆炸兩種相反的結(jié)果,液滴粒徑、速度和水霧質(zhì)量濃度將影響火焰面的溫度、導(dǎo)溫系數(shù)、脈動(dòng)速度和湍流尺度,進(jìn)而影響火焰?zhèn)鞑ニ俣群腿萜鲀?nèi)部的熱增速率。 【作者單位】： 大連理工大學(xué)化工機(jī)械學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 超細(xì)水霧 甲烷/空氣爆炸 增強(qiáng)/抑制 數(shù)值模擬
【基金】：遼寧省優(yōu)秀人才資助項(xiàng)目(LR2012002)
【分類(lèi)號(hào)】：TD712.7
【正文快照】： 超細(xì)水霧已被公認(rèn)為是一種能有效抑制可燃?xì)怏w爆炸的抑制劑。同時(shí),由于超細(xì)水霧具有高效、低廉和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),在火災(zāi)爆炸防治中被廣泛應(yīng)用并逐漸取代哈龍滅火劑。然而在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),超細(xì)水霧能導(dǎo)致爆炸產(chǎn)生增強(qiáng)與抑制兩種截然相反的效果。少數(shù)學(xué)者已提出水霧會(huì)導(dǎo)致爆炸增強(qiáng),但未

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