障碍物位置对瓦斯爆炸火焰传播影响的数值模拟

利用计算流体动力学软件FLUENT研究了受限空间内平行障碍物和交错障碍物对火焰形状的影响.模拟采用500mm×150mm二维矩形空间模型,计算了2个平行障碍物、2个交错障碍物、3个平行障碍物、3个交错障碍物等4种工况下的火焰发展过程.障碍物间距100 mm,阻塞率为0.5.选取k-epsilon Realizable湍流模型,P1辐射模型和涡耗散模型模拟瓦斯爆炸火焰传播.模拟结果表明:受到交错障碍物影响,10ms处已经出现明显的火焰湍流,且交错障碍物具有更大的预热区面积.火焰传播过程与实验相近,模拟结果可靠,为进一步利用数值模拟方法研究瓦斯爆炸相关内容提供了参考.     

非均匀氢气/空气混合物中一维爆轰波的振荡特性

波前介质的非均匀性对气相爆轰的传播影响显著，但二者的相互作用机制尚不明确。采用两步诱导-放热反应模型研究一维氢气/空气爆轰波在非均匀介质中的传播特性，分析了扰动波长对不同振荡模态爆轰波的影响规律。研究结果表明：爆轰波的固有振荡频率与扰动频率越接近，其内在不稳定性越容易被激发，表现出更不规则的振荡行为；扰动影响下的爆轰波存在两种压力振荡支配机制，对弱不稳定爆轰波，压力振荡由外界扰动主导，其振荡主频与扰动频率一致，对强不稳定爆轰波，压力振荡由内在不稳定性主导，是无主频的低频振荡，扰动仅起到增大振幅的作用；施加外界扰动时，常压和高空状态下的爆轰波均具有上述振荡特征，进一步佐证了外界扰动调控爆轰波传播特征的可行性。