矿井火区典型可燃气体对甲烷化学动力学的影响分析

作者

罗振敏刘荣玮王超石静
单位

西安科技大学安全科学与工程学院陕西省煤火灾害防治重点实验室陕西省工业过程安全与应急救援工程技术研究中心
摘要

为研究多元混合气体对CH4爆炸过程的影响，选取矿井火区典型可燃气体CH₄、C₂H₆、C₂H₄、CO、H₂，利用CHEMKIN软件模拟分析了不同组分C₂H₆/C₂H₄/CO/H₂瓦斯混合气体爆炸反应过程。研究结果表明：随着混合气体组分中各可燃气体体积分数的增大，CH₄的爆炸压力和温度不断增高，CH₄体积分数和O₂体积分数迅速下降，点火延迟时间明显缩短；在爆炸产生的有毒有害气体中，CO的体积分数最高；H*、OH*自由基的体积分数持续增大，O*自由基呈现先增大后减小的趋势。敏感性分析发现促进自由基生成的反应步主要是R38（H+O₂——O+OH）和R119（HO₂+CH₃——OH+CH₃O），抑制其生成的主要反应步为R98（OH+CH₄——CH₃+H₂O）和R53（H+CH₄——CH₃+H₂）。
关键词

瓦斯爆炸多元混合气体数值模拟自由基敏感性分析
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目（51674193）；陕西省自然科学基础研究计划面上项目（2018JM5152）；陕西省自然科学基础研究计划联合基金项目（2019JLM-9）；中国博士后科学基金面上项目（2019M663780）
引用格式

罗振敏，刘荣玮，王超，等.矿井火区典型可燃气体对甲烷化学动力学的影响分析［J］.矿业安全与环保，2021，48（5）：1-6.
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