穿孔与热辐射耦合作用下固定拱顶钢储罐的失效机理

为获得大型钢制储罐在碎片冲击和池火热辐射耦合作用下的失效机理,采用Abaqus建立了高速碎片穿孔和热辐射耦合作用下固定拱顶钢储罐失效分析的有限元模型,分析了储罐在高速碎片冲击作用下的动力响应和穿孔储罐在热辐射作用下的热屈曲响应,研究了储罐壁面的应力变化过程。结果表明,在热辐射单一作用下,储罐由罐壁-罐顶连接处开始发生热屈曲,并出现褶皱变形;在高速碎片冲击与热辐射耦合作用下,高速碎片冲击导致储罐产生穿孔,储罐从穿孔两侧开始发生热屈曲,而且,穿孔导致塑性变形区及其附近区域产生应力集中,与未受冲击的储罐相比,穿孔储罐的罐壁处于更高的应力水平,更容易发生失稳。因此,穿孔储罐的抗火性能降低,热屈曲模式也发生改变。     

球形连通容器预混气体爆炸研究

采用试验和数值模拟相结合的方法,对球形连通容器内甲烷-空气预混气体爆炸过程中不同点火位置的爆炸压力、流场变化和火焰传播行为进行分析。试验和数值分析表明:传爆容器在湍流和喷射火焰的作用下将发生剧烈的二次爆炸,特别是当传爆容器为小容器时爆炸压力高、危险性更大;传爆容器爆炸产生的反流增加了起爆容器的湍流程度,导致起爆容器爆炸压力的进一步增加。     

地下综合管廊电力舱火灾演化行为和特性

针对2017-2020 年国内城市地下综合管廊和电力舱火灾主要相关研究进行综述,总结电力舱火灾研究重点,对火灾演化机理进行简要探讨,并进一步提出未来研究方向。     

不同管长条件下连通容器预混气体的爆炸

通过两个球形容器与管道的连接组合,改变管道长度,进行连通容器预混气体爆炸实验.旨在获得连通容器的爆炸压力发展历史和连通管道内的火焰传播速率,进而分析管道长度、火焰传播方向、不同点火位置对连通容器爆炸压力和最大压力上升速率、火焰传播速率的影响.实验结果表明,随着连接管道长度的增加,传爆容器的爆炸压力和最大压力上升速率增加;当传爆容器为小容器时,增加更为明显,压力振荡更为剧烈;起爆容器的爆炸压力随管长的增加变化不大;火焰从起爆容器传播到传爆容器经历了一段不断加速、但加速度不断减小的过程;管径一定时,起爆容器越大,火焰进入管道的初速度越大,传爆容器越小,火焰传播受到的阻滞作用越强,火焰到达传爆容器的速度越小.     

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。     

受限空间内气体爆炸惰化泄爆实验研究

为研究惰化条件下受限空间内部混合气体爆炸及泄爆过程中的压力变化规律,对侧面带有泄爆口的球形容器在不同惰性气体浓度条件下密闭爆炸及泄爆过程进行了实验研究.结果表明:容器内初始压力越大,气体爆炸压力及压力上升速率越大,且容器内压力峰值与初压呈线性增加;密闭爆炸时惰性气体占甲烷-空气混合气体的比重越高,容器内的最大压力越低,压力上升速率越小,从点火到达最大压力所用的时间越长,容器内的最大压力与惰性气体的体积分数呈近似线性关系;泄爆与惰化联合作用对容器内的压力峰值及压力上升速率影响都较显著,破膜之前压力缓慢上升,破膜之后快速下降;当惰性气体的浓度达到临界体积分数10%时,泄爆膜一打开,容器内的压力立即下降,使非平衡泄爆转化为平衡泄爆.     

添加剂对碳基热解还原亚硫酸钙制备硫化钙过程的影响

通过系统考察添加剂对碳基热解还原亚硫酸钙制备硫化钙过程的影响,结果表明,Fe2O3的加入能够极大的促进反应的进行,能明显降低热解过程反应温度及反应时间,有利于降低制备过程能耗。同时,在优化工艺条件下(C/Ca SO3摩尔比2.5、反应温度975 K,反应时间1.0h、Fe2O3 5 wt.%)产物以硫化钙单一物相存在,且且分布均匀,排列整齐。     

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。     

以高硫锰矿制备电池用硫酸锰的净化除杂工艺研究

以高硫锰矿及软锰矿为原料,经焙烧还原、硫酸浸出后,采用中和沉淀、氟化沉淀、硫化沉淀和碳化结晶法等去除浸出液中各杂质金属离子以制备电池用硫酸锰。结果表明:在优化工艺条件下,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、K~+等杂质离子的质量分数小于0.005%,Fe~(3+)、Al~(3+)和重金属离子基本去除。通过ICP、XRD、SEM分析,经浓缩结晶制备硫酸锰产品符合HG/T 4823—2015《电池用硫酸锰》的要求,为高硫锰矿的工业化利用提供了新的途径。     

内置障碍物连通容器内气体爆炸的火焰传播

利用数值模拟方法,建立连通容器气体爆炸模型,模拟内置障碍物条件下的火焰传播过程。分析障碍物不同阻塞率、位置对连通容器气体爆炸的火焰传播、爆炸压力和强度的影响情况。结果表明:当火焰经过障碍物时,障碍物加速了火焰传播,但不同障碍物条件对整个火焰传播过程的影响有差异。