超细水雾增强与抑制甲烷/空气爆炸的机理分析

【摘要】：通过数值模拟方法对密闭容器内部超细水雾与甲烷/空气爆炸火焰的相互作用机理进行研究。采用大涡模型和部分预混燃烧模型分别对爆炸火焰流场和甲烷/空气燃烧过程进行计算;利用欧拉-拉格朗日方法对连续相和离散相方程进行耦合求解,实现气液两相间的质量、动量和能量的传递。通过实验验证了模型的准确性,并详细分析了水雾导致爆炸增强与抑制的机理。结果表明:水雾吸收的汽化潜热大于显热,且两者均远大于液滴的动量吸收作用;水雾吸热和汽化膨胀两种效应的共同作用导致增强和抑制爆炸两种相反的结果,液滴粒径、速度和水雾质量浓度将影响火焰面的温度、导温系数、脉动速度和湍流尺度,进而影响火焰传播速度和容器内部的热增速率。 【作者单位】： 大连理工大学化工机械学院;
【关键词】： 超细水雾 甲烷/空气爆炸 增强/抑制 数值模拟
【基金】：辽宁省优秀人才资助项目(LR2012002)
【分类号】：TD712.7
【正文快照】： 超细水雾已被公认为是一种能有效抑制可燃气体爆炸的抑制剂。同时,由于超细水雾具有高效、低廉和环保等优点,在火灾爆炸防治中被广泛应用并逐渐取代哈龙灭火剂。然而在实验中发现,超细水雾能导致爆炸产生增强与抑制两种截然相反的效果。少数学者已提出水雾会导致爆炸增强,但未

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