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%.     

细水雾抑制扩散火焰的数值模拟

通过实验和数值模拟研究了细水雾抑制扩散火焰的作用过程，探讨了细水雾抑制扩散火焰的机理和规律。细水雾抑制扩散火焰主要是通过水雾的蒸发潜热吸热、热容吸热、稀释氧气等作用，达到控制和扑灭火灾的目的。在实验的基础上，进行了一维数值模拟，其模拟结果与实验数据的物理趋势基本一致，验证了实验结果的合理性。     

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。     

改性赤泥粉体抑制瓦斯爆炸的实验研究

为了研制经济且高效的抑爆剂,以拜耳法赤泥为原料,经过脱碱、改性处理后得到具有较高比表面积(255 m2/g)的超细改性赤泥粉体材料。利用自制瓦斯抑爆实验系统,研究了改性赤泥粉体的抑爆性能。研究结果表明:经过改性的赤泥粉体在瓦斯抑爆实验中表现出良好的抑爆效果。其中,质量浓度为0.15 g/L的赤泥粉体可使甲烷体积分数为9.5%的甲烷-空气预混气体的爆炸最大压力降低30%,压力峰值出现时间延迟35.1%左右。结合热分析、氮气吸附-脱附等测试结果,对改性赤泥粉体的抑爆机理进行了讨论,分析表明改性赤泥具有较高的吸热性,同时具有较高的比表面积,能够有效吸附爆炸中产生的活性自基,从而达到抑爆的目的。     

细水雾熄灭煤油池火的最佳雾滴尺寸

针对现有的细水雾系统设计规范中对雾滴大小要求不明确的问题,研究了细水雾抑制煤油池火的最佳雾滴大小。通过对细水雾熄灭油池火的主导机理研究,得到细水雾熄灭煤油池火的必要条件是水雾能够在雾滴损失的特征时间内到达燃料表面,进而通过理论计算得到细水雾熄灭煤油池火的临界雾滴大小。通过10组不同粒径大小的细水雾喷头进行实验验证。结果表明,在最佳雾滴大小范围内的细水雾比最佳雾滴大小范围外的细水雾熄灭煤油池火的时间短。     

KHY-3型隔爆式火灾束管监测系统的研究

介绍了新研制的ＫＨＹ－３型隔爆式火灾束管监测系统的组成、工作原理及试验情况。该产品可用于采区内煤自然发火预测预报，具有自动显示、声光报警及与环境监测系统并网运行等功能。     

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.     

乌达烟煤微观结构参数解算及其与自燃的关联性分析

借助傅里叶变换红外光谱仪对乌达矿区典型火区的6种煤样的微观结构与煤自燃的关联性进行探讨，通过红外光谱的定性与半定量分析及煤结构参数的解算可知：乌达烟煤分子结构的芳香度和环缩合度较小，烷基侧链的平均长度较短，桥键较多，致使煤结构具有较强的化学活性，易于被氧化，继而导致乌达烟煤易于自燃.     

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。     

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．