受限空间N2对CH4最大爆炸压力的影响实验与模拟研究

受限空间N₂对CH₄最大爆炸压力的影响实验与模拟研究

作者

贾宝山肖明慧王连聪李守国
单位

辽宁工程技术大学安全科学与工程学院矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室（辽宁工程技术大学）煤科集团沈阳研究院有限公司煤矿安全技术国家重点实验室
摘要

为了研究N2对CH4最大爆炸压力的影响,选取单组分N2,根据CH4燃烧化学动力学原理,利用20 L球形定容弹实验研究了N2对一定浓度的CH4最大爆炸压力的影响;应用CHEMKIN模拟软件,选取相同的工况条件,对混合气体爆炸进行了数值模拟,并将实验数据与数值模拟数据进行对比。研究结果表明:在邻近CH4爆炸界限浓度时,随着CH4浓度的升高,起爆时间也随之增加;在CH4爆炸上限浓度附近,最大爆炸压力随CH4浓度升高而降低,在CH4爆炸下限浓度附近,最大爆炸压力随CH4浓度升高而升高;最大爆炸压力实验数据与数值模拟数据的变化趋势相似,但数值上偏差较大,并对产生偏差的原因进行了分析。
关键词

氮气甲烷受限空间瓦斯爆炸最大爆炸压力数值模拟
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51174109)；国家“十二五”科技支撑计划项目(2011ZX05041-003)；
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