多孔材料对压力波和火焰传播的抑制机理研究

采用理论分析、实验研究及数值模拟相结合的方法，研究在内壁衬有多孔材料的通道内可燃气体燃烧爆炸的传播过程，获得多孔材料对火焰和压力波的综合作用机理。建立多孔材料非弹性衰减性能的测试系统以及多孔材料抑制爆炸的试验系统，研究燃烧爆炸波在内壁衬有多孔材料的通道内胞格结构、压力和火焰速度的变化。建立抑爆模型, 研究多孔材料吸波减振性能与减爆抑爆特性之间的关系，结合数值模拟研究多孔材料的吸波减振和淬熄的综合抑爆机理，研究不同材质、不同几何特征的多孔材料对火焰及压力波的抑制效果。本课题的开展不仅有助于更好的理解多孔材料抑制火焰以及压力波的内在规律，还能为以多孔材料为背景的新型防爆抑爆技术提供坚实的理论保障。

可燃介质燃爆产生的火焰及压力波是造成燃爆事故灾害的主要原因。因此研究可燃介质燃爆火焰及压力波的抑制机理，形成有效的燃爆防治技术，具有重要学术意义及社会意义。本课题以多孔材料对通道内可燃介质燃爆传播抑制作为研究对象，利用理论分析、实验研究及数值模拟相结合的方法，研究了在内壁衬有多孔材料的通道内可燃气体燃烧爆炸的传播过程，获得了多孔材料对火焰和压力波的综合作用机理。在理论上，分析了评价多孔材料抑爆特性的参数，研究了不同几何特征的多孔材料对火焰及压力波的抑制效果。在实验上，建立了可实时测定压力、温度、火焰速度等参数的高频采集实验装置，为进一步开展大型抑爆实验提供了基础条件。在数值模拟上，建立了多孔材料吸波减振的数值模型，对比探讨了管道内不同边界燃爆火焰的传播规律，尤其是分析了当多孔材料既有吸波减振效果又有类似障碍物的增压增速效果时，两者的联合作用规律。本课题的开展既为开发可燃介质燃爆抑制装置提供了有效的材料，也为新型抑爆技术提供了理论保障。