密闭空间内混合气体爆炸超压的仿真模拟研究

摘要：

烃类气体与空气的混合气体在遇到明火时会发生爆炸,而爆炸超压可能会对人员生命安全和建筑结构安全造成威胁.为研究密闭空间内烃类气体与空气的混合气体在不同情况下的爆炸超压变化,首先基于经典热力学和气体动力学理论,使用MATLAB软件构建了烃类气体与空气的混合气体的爆炸模型解算程序,然后使用有限元软件LS-DYNA建立了Euler法混合气体爆炸有限元模型,并通过仿真模拟的方法研究了气体种类、空气中氧气含量和烃类气体含量对混合气体爆炸参数以及爆炸峰值压力的影响.结果表明:气体种类、空气中氧气含量和烃类气体含量均会对密闭空间内混合气体的爆炸参数产生影响,且影响规律各不相同;甲烷、乙炔、乙烯、乙烷、丙烯、丙烷这6种烃类气体与空气中的氧气完全反应发生爆炸时的压力均在引爆后的0.5 ms左右达到峰值;这6种烃类气体与空气中的氧气完全反应发生爆炸时的峰值压力从高到低依次是:乙炔>丙烯>乙烯>丙烷>乙烷>甲烷;这6种烃类气体与空气中的氧气完全反应发生爆炸时,均在20 ms左右完成升降压过程.

关键词：混合气体、爆炸、烃类气体、密闭空间、仿真模拟

所属期刊栏目：40

分类号：O381;X932(爆炸力学)

资助基金：黑龙江省自然科学基金项目LH2019E015

在线出版日期：2023-01-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1834-1841