管道内障碍物扰动对煤气爆炸特性影响的数值模拟

摘要：

结合实验研究,采用迎风型WENO格式和两阶段化学反应模型就管道内障碍物对煤气/空气预混气体爆炸火焰的影响规律进行了数值研究,探讨了自管道右端面反射产生的压缩波与火焰传播的相互作用规律,得出了该反射波是造成火焰速度下降的原因.在此基础上,分析了障碍物对火焰的作用机理以及由此诱发的流场变化规律.结果表明,由于障碍物的加入,爆燃波发生多次反射,使得可燃混合气体得到充分压缩,温度和压力增加,化学反应速率提高,火焰强度得到加强.同时,从障碍物中传播出去的爆燃波经壁面反射后形成三波点,使得该处火焰速度升高,随着三波点的向前传播,由于能量的耗散,火焰速度逐渐下降.这些结论为爆炸场预估、防火防爆和爆轰推进中有效控制可燃气体的燃烧速率和火焰传播速度提供了重要的理论依据.

关键词：煤气、障碍物、爆炸超压、火焰速度、反射波、三波点、WENO格式

所属期刊栏目：39

分类号：O4(物理学)

资助基金：教育部新世纪优秀人才支持计划NCET-08-0043;国家自然科学基金10625208

在线出版日期：2009-11-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1248-1257