不同管长条件下连通容器预混气体泄爆实验

通过容器与管道的连接组合,改变管道长度,开展不同管道长度的连通容器预混气体等容爆炸与泄爆实验,分析在密闭爆炸与相同泄爆面积条件下,管道长度的变化对连通容器中火焰传播与容器内压力的影响。实验结果表明：火焰在管道中加速传播,随管道长度的增加,传播速率加快;无论是密闭爆炸或是泄爆,连通条件下容器的最大压力上升速率均高于单个容器的情况;连通容器等容爆炸时,传爆容器的压力峰值随管长的增加而增加;泄爆时,传爆容器的泄爆压力峰值超过其单容器泄爆的压力峰值,特别是传爆容器为小容器时,压力峰值更高;随管长的变化情况,与相应密闭条件下的等容爆炸压力密切相关,但变化趋势不完全一致,受容器泄爆面积、火焰传播等多种因素的影响。     

连通容器内预混气体泄爆过程

对甲烷-空气预混气体在连通容器内的泄爆过程进行了实验研究,与密闭容器爆炸过程进行了比较,研究了连通容器泄爆过程中压力的变化规律,分析了气体浓度和泄爆方式对连通容器泄爆过程的影响。结果表明,连通容器泄爆过程中,压力最大值通常出现在管道末端,由于震荡在球形容器内产生真空压力;与略低于化学计量比浓度相比,甲烷体积浓度略高于化学计量比浓度时,连通容器内爆炸压力增加,这种情况与单个密闭容器气体爆炸相同;两个泄爆口泄爆能较好地降低连通容器内最高爆炸压力,而仅采用一个泄爆口泄爆并不能显著降低容器内的最大爆炸压力。研究结论为工程上连通容器的泄爆安全设计提供重要参考。     

烟用爆珠储存环境湿度条件对其性能影响研究

通过研究环境湿度变化对烟用爆珠的压力值、压力均值、最小压力值、压缩比、气泡、裂纹等机械性能和物理性能的影响,寻找最佳的环境存储湿度。结果表明环境湿度越大,爆珠的压力值合格率显著降低,压缩比显著增大,易出现回软、难捏爆现象;环境湿度越小,爆珠的压力值合格率明显降低,压缩比明显变小,爆珠呈现韧性差、易碎现象;而环境湿度变化对爆珠的气泡和裂纹无显著影响;爆珠最佳的环境湿度为50%～60%RH。     

甘蔗渣的蒸爆及水解技术的研究

蒸爆予处理甘蔗渣的主要影响因素是压力和处理时间,实验主要考察蒸爆压力和时间对甘蔗渣水解的影响和稀酸蒸 爆对还原糖得率影响。实验设备： 间歇蒸爆器, 方法： 甘蔗渣 30 g于蒸爆器中密封,升温至一定压力,维持若干时间,卸压后,取出物料于恒温水浴中酸解 2 h,测还原糖浓度变化。压力 与时间选取 0 6、 1 0、 1 6 MPa, 3、 5、 6 5、 8、 10min,结果： 0 6 MPa糖浓度较低并随时间增加而增加 ,1 0MPa浓度整体升高, 8min出现最高值 ;1 6 MPa、 5 min出现最高值,较高压力下时间对浓度影响较大。蒸爆后酸解、还原糖得率随压力增…     

初始压力对容器通过导管泄爆过程的影响

开展了容器内气体爆炸通过导管安全泄放实验,研究了导管泄放气体爆炸过程中的压力变化及导管内火焰发展规律,分析了初始压力对导管泄放过程的影响,并对比研究了密闭容器爆炸、简单泄爆及导管泄爆过程。结果表明：容器内发生密闭爆炸时,爆炸压力及压力上升速率随着初压的升高而增加;简单泄爆时,随着初压的增加,容器内的压力峰值出现了先增加然后降低最后继续增加的过程;采用导管泄爆时,初始压力越高,容器内的压力峰值及压力上升速率越高,相同时刻对应的导管入口处与容器内最大正压差越大,导管入口端的火焰速率越大,容器内爆炸强度对初始压力的变化较为敏感;随着容器内初压升高,导管泄爆过程中容器内的压力峰值与简单泄爆的压力峰值相差越来越大,与对应的密闭爆炸时压力峰值越来越接近,且最大压力上升速率远远高于密闭爆炸。     

初始压力对容器通过导管泄爆过程的影响

开展了容器内气体爆炸通过导管安全泄放实验,研究了导管泄放气体爆炸过程中的压力变化及导管内火焰发展规律,分析了初始压力对导管泄放过程的影响,并对比研究了密闭容器爆炸、简单泄爆及导管泄爆过程。结果表明:容器内发生密闭爆炸时,爆炸压力及压力上升速率随着初压的升高而增加;简单泄爆时,随着初压的增加,容器内的压力峰值出现了先增加然后降低最后继续增加的过程;采用导管泄爆时,初始压力越高,容器内的压力峰值及压力上升速率越高,相同时刻对应的导管入口处与容器内最大正压差越大,导管入口端的火焰速率越大,容器内爆炸强度对初始压力的变化较为敏感;随着容器内初压升高,导管泄爆过程中容器内的压力峰值与简单泄爆的压力峰值相差越来越大,与对应的密闭爆炸时压力峰值越来越接近,且最大压力上升速率远远高于密闭爆炸。     

环境湿度对爆珠质量的影响分析

为研究环境湿度对爆珠质量的影响,结合爆珠产品质量技术要求,分析了在相对湿度30%～90%范围内,湿度对爆珠外观、压力值、耐破形变、单粒爆珠重4个指标的影响,并对结果的相关性进行了讨论。结果表明:(1)当相对湿度达到80%时爆珠开始软化。(2)单粒爆珠重随着环境湿度的提高呈现接近线性趋势的递增,相对湿度达到60%的时候有一个快速增加的过程。(3)随着相对湿度的增加,耐破形变比增大,2.6～2.9 mm规格爆珠在相对湿度达到80%时耐破形变比不再增加。(4)在30%～80%的相对湿度范围内,随着湿度的增加,爆珠压力值递增,0.5～1.7 kg范围内的合格率下降;相对湿度到达80%～90%的范围内后,爆珠压力值开始下降,压力值在0.5～1.7 kg范围内的合格率上升,此时数据已经不能真实反映压力值在0.5～1.7 kg范围内的合格率。(5)爆珠在后期的使用和存储过程中,应该控制环境湿度在30%～50%相对湿度范围内,此湿度范围内爆珠压力值合格率大于80%;在相对湿度条件为30%～40%范围内,2.6～2.9 mm规格的爆珠压力值合格率为100%,3.5～3.8 mm规格的爆珠压力值合格率大于90%。     

氮气幕对瓦斯爆炸进行阻爆实验

为阻断瓦斯爆炸在管道方向上的传播，保护管道后方区域，本文采用氮气幕来进行阻爆，所设计的实验装置在爆炸发生后能自动喷出氮气。主要研究了氮气的喷气压力和喷气时刻对阻爆功能的影响。结果表明，在喷气压力为0.1MPa时，氮气幕仅起到抑制作用，爆炸火焰能穿过整个实验管道。在喷气压力为0.2MPa时，仅部分实验能够阻爆，氮气幕产生不稳定的阻爆效果。在喷气压力为0.3MPa时，阻爆位置均稳定在左喷头和右喷头之间区域，氮气幕产生稳定地阻爆效果。喷气压力超过0.4MPa后，阻爆位置稳定在右喷头附近。在较低氮气压力0.2MPa下，喷气时刻对阻爆效果产生显著影响。随着喷气时刻延迟，氮气喷出量减小，氮气幕由不稳定阻爆变为不阻爆。喷气时刻延迟到198ms后，氮气幕便丧失阻爆功能。在喷气压力超过0.3MPa后，氮气幕阻爆效果便不受喷气时刻的影响，喷气压力对能否阻爆起决定作用。     

基于不同等效方法的储罐内爆载荷计算与结构破坏分析

以不同容积拱顶储罐为研究对象,分别基于CFD方法和TNT当量法建立储罐内爆模型,研究二者在不同爆心距、不同容积下的结构破坏规律。研究结果表明:使用CFD方法时,可燃气云爆炸压力随着爆心距的增大而增大,使用TNT当量法时爆炸压力变化规律则相反;采用CFD方法得到的储罐破坏时间差别不大,不同工况下最大时长与最小时长相差25%,采用TNT当量法时这一数据超过72%;在密闭空间下爆源距罐壁1m时,CFD方法模拟的爆炸强度相对较低,此时TNT当量法模拟爆炸超压峰值是CFD方法的6.3倍,而当结构与爆源相距较远时,两种方法模拟出的结构破坏规律趋于一致。     

约束条件对传爆药输出压力的影响

采用锰铜测压实验测定了较小装药直径下，强约束、弱约束及无约束条件下传爆药HMX／F2641的输出压力，并运用冲击动力学进行了探讨，混合炸药实验密度为90％的理论密度。试验结果显示在较小装药直径下，约束条件对传爆药输出压力的影响总趋势表现为传爆药的输出压力随约束条件阻抗的增加而增大；装药直径为3.0～5.0mm，这种影响较小；装药直径为1．5mm时，其影响较大。     

搪瓷制品防止鱼鳞爆的方法

氢是引起搪瓷制品鱼鳞爆缺陷的主要原因。瓷釉搪烧后的冷却过程中,或搪瓷制品陈化过程中,积聚在金属坯体缺陷处(如裂缝、夹渣、砂眼处)以及坯体与瓷釉界面处的氢,当压力达到足以破坏瓷层时,便冲出瓷面而造成鱼鳞爆缺陷。 造成瓷层坯体处产生氢的因素,都容易引起鳞爆。     

充氮法测量双基发射药爆热值的影响因素

研究了充氮法测量双基发射药爆热过程中充氮净化次数、充氮压力以及样品用量等因素对爆热值的影响。结果表明,随着氧弹中氮气净化次数的增加,爆热值由大变小并趋于稳定,净化两次以上时,对爆热值的测量不会发生影响;充氮气时,应保证充氮压力大于临界压力,同时控制每次充氮压力值的一致性,当充氮压力大于2.5M Pa时,对爆热值的测量不会发生影响;在确定被测样品实验用量时,应尽可能使样品燃烧后热量计产生的温升值与在热容量标定时标准物质燃烧后产生的温升值相当,样品质量为5.430 g时,爆热值的测量系统误差最小。     

泄爆条件对预混H2/空气燃爆特性影响的数值模拟

为研究泄爆口处破膜压力对管道内可燃气体燃爆特性的影响,基于大涡模拟（LES）和Zimont燃烧模型,在泄爆口不同破膜压力条件下（0.1MPa、0.3MPa、0.5MPa、0.7MPa）,对预混H₂/空气燃爆过程开展三维数值模拟。结果表明：在大长径比管道内,由于管壁作用、声波震荡作用及火焰的不稳定性,各工况条件下火焰传播速度曲线存在3个波峰、2个波谷;除破膜压力为0.1MPa工况外,泄爆口开启产生减速效应,使各工况条件下的火焰传播速度相比于密闭管道均下降;各工况的管内压力在泄爆口开启后整体呈下降趋势,且泄爆口的破膜压力越小,管内压力峰值越小;对比密闭管道,各工况的压力上升速率均有不同程度的降低,爆炸强度减弱,破膜压力为0.3MPa时,压力上升速率的下降幅度最大,泄爆效果最好。     

大空间内爆燃泄爆过程数值模拟研究

为研究建筑物等较大空间内气体爆燃泄爆过程,采用Fluent软件对9 m~2的方形空间内部泄爆过程进行数值模拟研究,分析了点火位置、泄爆压力对室内超压的影响。结果表明:泄爆压力对最大超压峰值影响较大;远离泄爆口点火时有最快的火焰传播速度和较大的超压,靠近泄爆口点火时火焰传播速度最慢,在靠近点火位置设置泄爆口能有效减小超压。     

气泡结构底釉克服鱼鳞爆的机理初探

鱼鳞爆是钢板搪瓷常见的、难解决的一种缺陷。轻者造成产品质量降级,重者造成产品报废,大块鱼鳞状脱瓷露出灰白色金属,使用不久便会使裸露的金属部位蚀穿。国内外学者的大量研究结果证实,鱼鳞爆主要是氢气在钢板和瓷层之间产生压力,当这种压力超过瓷层的强度便发生鱼鳞状爆瓷。氢气可以来自钢板的制造过程,酸洗及烧成时钢板和瓷釉之间     

采用防爆剂克服搪瓷鱼鳞爆

国内外的许多学者对鱼鳞爆的形成机理已经进行过大量的研究。早期的一些研究者由于缺乏设备来准确检查、分析鱼鳞爆产生过程中释放出的气体,因此未能将鱼鳞爆归结于钢板中的氢,而认为鱼鳞爆是由于钢板与瓷层之间结合不牢固所造成的。现在,随着科学技术的不断发展,人们发现鱼鳞爆形成的最主要原因是钢板中氢的吸收、扩散和溢出所致。 Moore和Sweo通过研究证实,瓷釉中结合的水和炉窑中空气的水份占氢源总量的     

甘蔗渣的蒸爆及水解技术的研究

以甘蔗渣为原料,对蒸爆预处理进行了研究,考察了蒸爆压力和时间对甘蔗渣水解的影响,并研究了稀酸蒸爆对还原糖得率的影响。     

锌粉料仓的泄爆设计及优化

泄爆装置是应用于可燃性粉尘装置的一种保护性措施。针对锌粉料仓垂直落料和切线进料两种方式,确定泄爆压力下料仓的设计强度,进行泄爆面积的计算并选用合理的爆破片。在泄压导管的设计及优化中,确定其长度、直径、壁厚及支撑。选用带泄爆功能的防尘盖,进一步保证装置的安全可靠性。     

泄压条件下管道内瓦斯爆炸传播的氮气阻爆

矿井瓦斯爆炸发生后,采用灭火剂进行阻爆,将有助于从根本上消除爆炸的灾难性后果。本文在爆炸管道上设置双喷头,探索喷出N_2来实现阻爆和熄灭火焰。对于四周保持密闭的平直管道,采用不同压力将氮气喷出,但均未能阻止爆炸火焰沿管道的传播。在管道下表面设置开口进行泄压后,可以观测到爆炸过程中大量的高温气团和预混气从该开口流出,并在开口外继续发生反应。结合侧向泄压,当双喷头中左喷头(第二喷头)不喷N_2时,右喷头(第一喷头)所喷N_2在各个压力下也仍未能实现阻爆。但当左喷头(第二个喷头)压力在0.1 MPa及以上时,均能实现阻爆。并且双喷头所喷N_2压力越大,爆炸火焰被阻止和熄灭的位置越靠前。通过侧向泄压使管道内的反应变弱是有利于阻爆的第一个主要原因。侧向泄压使管道内爆炸火焰的传播速度下降,从而喷出更多氮气并获得更长的时间来对预混气进行充分稀释,这是实现阻爆和熄灭火焰的第二个主要原因。     

多内胎式免爆轮胎

这种多内胎式免爆轮胎，由外胎和数个内胎组成，各内胎按顺序排列在外胎内，并均有各自的气门芯，形成独立的气囊，各个气门均与一个总的环形气门相连。车辆在行驶时，如遇有尖物刺伤轮胎时，或轮胎内气压过高，只能使某一个(或几个)内胎漏气或爆胎，而其它内胎迅速补充漏气内胎的空间位置，继续承担压力，保持车辆平衡，不影响车辆正常行驶，免去补胎的麻烦，也不会发生爆胎而引发的事故，确保交通安全。多内胎式免爆轮胎