荷电细水雾对管道瓦斯爆炸超压的影响规律研究

为了研究荷电细水雾对瓦斯爆炸超压的影响规律和机理,采用小尺寸管道模拟瓦斯爆炸,研究不同荷电电压作用下的瓦斯爆炸超压和平均压升速率,以及不同雾通量作用下的瓦斯爆炸超压.结果表明:随着荷电电压的升高,瓦斯爆炸超压和平均压升速率受到明显的抑制;随着雾通量的增加,瓦斯爆炸超压明显降低.在实验条件下,和普通细水雾相比,当雾通量为4L、荷电电压为8kV时,瓦斯爆炸超压峰值降低10.798kPa,降幅达49.78%;平均压升速率峰值降低180.468kPa/s,降幅达49.90%.     

化学灭火添加剂的灭火有效性实验研究

通过大量的实验及查阅相关的国外文献资料,对化学添加剂的灭火机理及其灭火性能进行了研究,研究的对象分为两类:一类是易溶于水的碱金属盐,主要是研究其作为化学添加剂添加在细水雾中的灭火效果;另一类是含铁、锌、锰等元素的高效化学灭火物质,研究其作为化学添加剂添加到其它气态灭火介质如二氧化碳、氮气中的灭火效果.同时作者通过实验重点论证了灭火添加剂的优化配比、极限性和提高其灭火效能的途径等问题,也讨论了灭火添加剂与其它灭火介质之间的相互作用关系,为研制新型清洁、经济、高效的灭火剂奠定了基础.     

二茂铁作用下油池火热释放速率特性的研究

现代火灾科学研究表明,材料的热释放速率是决定火灾发展的基本参数之一．它不仅对火灾的发展起着决定性作用,而且也显著地影响其它诸多火灾灾害因素的变化．本文在受限空间内,进行不同二茂铁体积分数作用下的油池火熄灭实验,研究二茂铁与油池火相互作用时其动态发展过程．采用基于O2消耗原理的热释放速率测试方法,研究了二茂铁作用下的油池火热释放速率特性曲线,同时分析了烟气中O2体积分数和CO体积分数变化．经过实验分析得出：二茂铁对油池火有很好的抑制作用,且随着二茂铁体积分数的增加,油池火的热释放速率而明显降低．     

气相二茂铁抑制酒精池火燃烧的实验研究

利用N2作载气通过两级恒温的二茂铁蒸发系统,进行了不同工况下气相二茂铁抑制受限空间中酒精池火燃烧的一系列实验,以此考察气相二茂铁对酒精池火的抑制效果。借助于质量采集系统对实验过程中酒精质量变化进行在线测量,并用秒表记录相应的灭火时间。通过对同一工况下重现性好的实验的酒精质量变化速率和对应灭火时间进行分析得出结论：不同工况下含有不同饱和浓度的气相二茂铁的N2熄灭酒精池火燃烧的时间均比纯N2灭火时间短。特别是在N2流量为1．00m。／h情况下,通过升高油浴温度继而增大N2中气相二茂铁的饱和浓度可相应的缩短灭火时间,在油浴温度从75升至95℃时,灭火时间的降低梯度大约为2s／℃。     

组合弯头后煤粉浓度分布的光学波动方法测量

阐述了利用光学波动法测量颗粒浓度的原理,并在实验的基础上,利用基于此原理的仪器对组合弯头后管内煤粉浓度分布做了测量研究,得出浓度分布规律:气固多相流在流经组合弯头连接部分时,截面上的浓度分布是对称的;两相流在管内沿着管道中轴线做旋转运动;整个流动过程中,不计其他因素的影响,多相流的浓度场分布是一个扩散的过程。     

瓦斯抽采下沿空留巷采空区自燃危险区域判定

由于沿空留巷工作面采空区漏风严重且对具有自然发火的煤层影响较大,所以研究沿空留巷采空区自燃危险区域具有重要意义。针对沿空留巷侧采空区瓦斯抽采及充填墙裂隙演化诱导漏风及自燃问题,以沙曲矿沿空留巷综放面为研究对象,通过SF6漏风实测及束管观测研究,研究了工作面及沿空留巷侧采空区漏风规律及氧气体积分数分布特征,并对采空区不同倾向范围内自燃氧化"三带"的分布区间进行了识别及划分,进而在理论及实测分析的基础上,结合工作面推进速度及煤层自然发火期发现在沿空留巷侧采空区倾向方向5~30 m存在自燃危险区,若改变工作面开采条件,其他非自燃区域可能转变为自燃危险区。     

Computer simulation of combustion of mine fires

According to control theories, mine fires can be considered as an unsteady process after the normal ventilation system is disturbed. Applied the principal of physical chemistry and thermal fluid mechanics, the parameters models of the unsteady state system have been given, such as fuel combustion rate, heat of combustion, concentration, temperature, heat losses, heat resistance, work of expansion and heat pressure difference. The results of the calculation agree approximately with the results of the test. By the computer simulation, it is shown that the main factor of producing the throttling effect is the fire rate, second is the heat resistance and the heat pressure difference. The rate of heat flow that passes through the airway wall is the maximum on the surface, and decrease with time. The heat transfer progresses only within the range of 0..5 m away from theairway wall during combus-tion for 2 hours. It‘s variable for the mass flux rate and the percentage concentration of the gas along the airway of the downstream. When the delayed time is very small, the varidtion can be neglected. Viscosity resistance is the main part of the heat resistance, second is the expansion resistance that is less than tens Pascal when Mach number is very small. Work of expansion is principally tumed into heat losses, only a very small part is consumed by the work of the heat resistance and the inertia acceleration.     

预报煤矿自然发火的束管监测系统

介绍了新开发的ＫＨＹ－３型隔爆式束管监测系统预报自然发火的原理及适用范围。该系统安装于井下采区内，可单独采样分析，也可与矿井环境监测系统联网运行，适于我国大、中、小型煤矿作自然发火预报。     

三元混合气体燃料爆炸特性实验研究

利用定容燃烧弹爆炸实验平台结合高速纹影摄像技术,系统研究了组分浓度和当量比对氢气/二甲醚/甲烷三元混合气体燃料爆炸特性的影响。结果表明：平均火焰传播速度S_a随氢气浓度X_{{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}}的增加单调递增,随二甲醚浓度X_DME和甲烷浓度X_{\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}}的增加单调递减。压力峰值p_max与X_{{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}}的关系受到当量比φ的强烈影响,当φ=0.8、1.0和1.2时,p_max随X_{{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}}先缓慢线性增加然后快速增加;而当φ=0.6、1.4和1.6时,p_max始终线性增加;同时,p_max随X_{\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}}线性递减,而随X_DME的变化可分为两个时期。X_{{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}}与最大压力上升速率(dp/dt)_max呈正相关关系,X_{\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}}与之呈负相关关系,而X_DME对(dp/dt)_max的影响不大。燃烧时间t_c与X_{{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}}和X_{\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}}存在线性关系;而X_DME对t_c的影响较为复杂,与φ有关。     

小尺度受限空间内瓦斯爆燃的动态特性

为获得包括瓦斯爆燃点火初期、火焰加速、减速及二次加速过程中动态火焰微细结构及其与超压之间的相互关系,实验研究了小尺度受限空间内瓦斯爆燃火焰形状、火焰锋面位置、火焰速度及超压等动态特性.研究结果表明,在无障碍物条件下,火焰锋面光滑,火焰形状由"半球"状逐渐演变为"手指"状;而有障碍物条件下,火焰锋面出现明显褶皱和湍流现象,其火焰速度经历两次加速和一次减速过程,最大火焰速度达112m/s,与无障碍物条件下最大值相比增幅为124%;当火焰锋面经过障碍物后即将重新汇合时,出现8.5kPa的最大超压,与无障碍物条件下的最大值相比增幅为118%.