瓦斯爆炸燃烧波与冲击波相互关系及影响研究

作者

王海燕周心权曲志明
单位

中国矿业大学资源与安全工程学院河北工程大学土木工程学院北京100083 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室河北邯郸056038
摘要

瓦斯被点燃发生爆炸后,燃烧产物膨胀,火焰阵面前形成冲击波,压缩未反应的混合物,这种冲击波阵面到火焰阵面之间面积收敛,形成了较大的附加压缩,其最终的流场性质从冲击波到火焰是逐渐增加的。冲击波作用产生的涡旋造成燃烧火焰的严重变形以及火焰破碎和湍流燃烧都将极大提高燃烧及扩展速率,从而改变燃烧、爆炸过程。冲击波在衰减前与燃烧波是伴生的,燃烧波的存在为燃烧波、冲击波的传播提供了加速的能量。反应完结后燃烧波消失,不在为爆炸冲击波提供传播的能量,冲击波在内摩擦、壁面吸热及摩擦的作用下开始衰减。燃烧波与冲击波在传播过程中存在着相互作用、相互加速的正反馈机制,使得瓦斯爆炸后冲击波的破坏效应十分显著;火焰传播速度越大,冲击波阵面到火焰阵面之间面积收敛越急剧,超压值就越大,引起的破坏效应越大。
关键词

瓦斯爆炸冲击波燃烧波超压衰减破坏效应
基金项目(Foundation)

国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2005CB221506)；国家自然科学基金重点资助项目(50534090)；
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