活性超细粉体云幕抑制瓦斯爆炸火焰传播的研究

围绕瓦斯爆炸抑制领域的科学问题和重大技术需求，讨论了活性超细粉体云幕抑爆的原理与可行性。研究(1)采用火焰辐射光谱方法，测量杯燃烧器中随气流携带添加粉体抑爆介质后火焰阵面自由基的变化，探求其抑爆的化学反应动力学机理；(2)以扩展DPIV为主要技术手段，定量表征超细粉体云幕流场各项参数，优化驱动压力及喷嘴结构，研制高性能抑爆器；(3)在中尺度管道及带透明端盖的球形爆炸实验装置中开展超细粉体云幕抑制瓦斯爆炸火焰传播研究，考虑爆炸抑制前火焰传播速度、抑爆云幕厚度、云幕质量浓度等参数的耦合作用，提出有效抑制爆炸的相似准则，并在放大装置中进行验证性研究，以期对生产实践中该类抑爆装置的恰当布设提供科学依据和技术支持。项目已开展一定量的前期研究，可行性强，项目组人员合理，与本项目相关的研究已列入中国-波兰政府间科技合作项目，业界知名专家作为项目核心成员参加研究工作，将提升预期成果水平，促进国际交流合作。

围绕瓦斯爆炸抑制领域的科学问题和重大技术需求，探索了活性超细粉体云幕抑爆的原理与可行性。研究(1)研制了2L及5L抑爆器，在敞开空间通过冷态喷射进行了抑爆器触发的P-t曲线，粉体运动规律及弥散特性的测试，在此基础上进行参数优化；(2)进行超细粉体改性的探索，改性后的超细粉体在粒径分布等参数上得到提升；（3）在容积为200L的球形装置中开展了改性粉体抑制瓦斯爆炸效果的测试，表明较传统粉体相比，改性后的粉体抑爆效能得到显著提升；（4）开展了活性及惰性粉体抑制瓦斯爆炸的机理性研究，探索了不同粉体施加量条件下甲烷/空气预混物层流火焰传播及火焰结构的变化；（5）在大型管道中开展了瓦斯爆炸抑制研究，采用本项目研制的抑爆器，在恰当使用条件下，能够将传播速度在400-500m/s量级的瓦斯爆炸火焰完全抑制。. 项目执行期间，发表相关学术论文12篇，其中SCI刊源1篇，EI刊源2篇，尚有3篇SCI刊源的论文处于审稿流程，审稿意见较为肯定，培养研究生5名，已毕业3名，4人次邀请国际知名专家进行工作指导，有效促进了国际合作从单纯人员往来及学术交流向实质性科研合作的转变。. 项目完成了预期研究目标，后续将继续深化，撰写相关学术论文，同时探索科技成果向现实生产力的转化渠道和方式。