氢气/甲烷-空气爆轰波在含环形障碍物圆管内传播的试验研究
在内径48 mm、长度5 800 mm的含环形障碍物圆管内,进行了氢气-空气及氢气-甲烷-空气的爆轰波传播试验研究,确定了爆燃转爆轰(Deflagration-to-Detonation Transition, DDT)极限.环形障碍物阻塞比为0.56,间距分为两种,即S=D和S=2D,其中S为障碍物间距,D为管道内径.火焰的速度由安装在管道壁面上的光电二极管采集得到.试验测量得到的火焰为准爆轰或阻塞火焰.在S=2D情况下得到的火焰速度均比S=D情况下的火焰速度高,并且靠近DDT极限时速度波动更明显,表明在间距较大的情况下爆轰的重起爆循环周期更长,类似于“弛振爆轰”.对于氢气-空气,障碍物间距为D时在DDT极限处有d/λ＞1(富氧条件下d/λ=1.6,贫氧条件下d/λ=1.4),间距为2D时更容易形成爆轰的重起爆,在DDT极限处与准则d/λ≈1一致;对于氢气-甲烷-空气,甲烷的添加使爆轰更不稳定,对于两种间距的障碍物得到的DDT极限均有d/λ≈1(d和λ分别为障碍物内径和爆轰胞格尺寸).说明障碍物间距对爆轰波传播有显著的影响,即间距的增大更有利于爆轰波的传播.为形成准爆轰,障碍物内径必须至少可以容纳一个爆轰胞格,同时障碍物间距足够大从而引起爆轰的重起爆.
气体爆炸、环形障碍物、DDT极限、氢气-甲烷
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O381(爆炸力学)
国家自然科学基金面上项目51674229,51374189;中国科学技术大学重要方向项目培育基金WK2480000002
2018-08-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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