多过程参数的粉尘爆炸泄放动力学特性研究

基本信息
批准号:51574056
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:喻健良
学科分类:
依托单位:大连理工大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:孙洪玉,李岳,高伟,闫兴清,纪文涛,孙会利
关键词:
粉尘爆炸爆炸泄放安全工程二次火焰二次爆炸
结项摘要

The mechanism and dynamic characteristics of dust explosion venting based on the multiple process parameters including pressure, flame, particles and venting flow field are important subjects which can supply and improve the existing theory, technology and design methods of dust explosion venting. By using the experimental investigations with high frequency sensor technology and digital image technology, the parameters of explosion overpressure, flame regime and structures, burnt and unburnt particles, and venting flow filed both in confined vessels and vented vessels would be real-time monitored continuously. The distributions of those process parameters in space and with time and the dynamic characteristics would be obtained. The proper physical model of dust explosion venting would be established in order to interpret the special phenomenon during dust explosion venting including secondary explosion, secondary flame, un-expanded jet flame, and so on. The criteria condition of the physical models would be set associating with experimental results and theoretical analysis. This research will provide the theoretical principle for improving the theory, technology and design method of dust explosion venting.

基于压力、火焰、颗粒及泄放流场等多过程参数的粉尘爆炸泄放机理及动力学特性是补充和完善现有可燃粉尘爆炸泄放理论、技术和设计方法的重要课题。本项目拟以实验研究为主要手段,利用高频传感测试技术和光学图像技术,实现密闭容器内粉尘爆炸以及粉尘爆炸泄放过程中压力、火焰形态及前端结构、已燃未燃颗粒及泄放流场的实时监测,获得上述过程参数在时间和空间的变化规律及动力学特性,建立合理的粉尘爆炸泄放物理模型以揭示泄放过程中出现的二次爆炸、二次火焰及欠膨胀射流火焰等特殊现象,并结合理论分析建立泄放物理模型的判定准则。该研究课题的开展,将进一步完善可燃粉尘爆炸泄放理论、技术和设计方法,对安全生产具有重要意义。

项目摘要

已开展的粉尘爆炸泄放设计方法及研究成果已经无法满足日益复杂的粉尘爆炸泄放技术的要求。深入研究基于多参数的粉尘爆炸泄放机理,对完善粉尘爆炸理论及防护技术具有重要意义。本项目以混合低浓度气体的粉尘爆炸体系为研究对象,通过理论及实验方法,系统研究了粉尘爆炸泄放特性,优化了爆炸泄放设计方法。结果表明,可燃气体的添加可导致粉尘最大爆炸压力和爆炸指数明显增大,且爆炸指数的增长率明显高于最大爆炸压力,即可燃气体对粉尘爆炸指数的影响更为显著。根据实验结果建立了由单相体系爆炸参数(PmaxG、PmaxST、KG、KSt)预测两相体系爆炸参数(PmaxH、KH)的模型:.PmaxH=PmaxSt+(PmaxG-PmaxSt)·Φ.KH=KSt+(KG-KSt)·Φ·Φ.结果发现,现有的爆炸泄放设计标准NFPA 68和EN14491对气粉两相泄放的设计结果均偏于保守。提出了关联多个泄放参数包括单相介质最大爆炸压力(PmaxG、PmaxSt)、爆炸指数(KG、KSt)、可燃气体当量比Φ的超压泄放设计方法,经验证证实了泄放设计方法的可靠性和精度。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

掘进工作面局部通风风筒悬挂位置的数值模拟

掘进工作面局部通风风筒悬挂位置的数值模拟

DOI:
发表时间:2018
2

高浓度煤粉火焰中煤质对最佳煤粉浓度的影响

高浓度煤粉火焰中煤质对最佳煤粉浓度的影响

DOI:
发表时间:2014
3

热塑性复合材料机器人铺放系统设计及工艺优化研究

热塑性复合材料机器人铺放系统设计及工艺优化研究

DOI:10.3901/jme.2021.23.209
发表时间:2021
4

五彩湾煤热解的反应分子动力学研究

五彩湾煤热解的反应分子动力学研究

DOI:
发表时间:2019
5

考虑拉压模量不同的沥青路面力学计算方法与分析

考虑拉压模量不同的沥青路面力学计算方法与分析

DOI:
发表时间:2020

喻健良的其他基金

批准号:50276009
批准年份:2002
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:50974027
批准年份:2009
资助金额:33.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

狭长受限空间液化石油气爆炸安全泄放动力学机理研究

批准号:51874067
批准年份:2018
负责人:毕明树
学科分类:E0408
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
2

粉尘爆炸的发生、发展规律及泄爆原理的研究

批准号:19232043
批准年份:1992
负责人:浦以康
学科分类:A1201
资助金额:10.00
项目类别:重点项目
3

粉尘防爆开口泄爆原理的研究

批准号:19772060
批准年份:1997
负责人:浦以康
学科分类:A1201
资助金额:11.00
项目类别:面上项目
4

粉尘爆炸火焰传播异/均相燃烧控制机理转变过程的动力学机制研究

批准号:51406023
批准年份:2014
负责人:高伟
学科分类:E0604
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目