預混火焰在平板狹縫中傳播與淬熄的研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)中廣泛應用阻火器阻止可燃氣體在輸運管網(wǎng)中爆炸災害事故的發(fā)生，研究預混可燃氣體火焰在阻火單元中的傳播對阻火器的設計與應用具有重要意義。本文通過實驗及數(shù)值模擬的方法，研究了預混火焰在不同狹縫間距及壁面溫度的平板狹縫結(jié)構(gòu)中傳播與淬熄，旨在對阻火器的設計和應用及可燃氣體燃燒爆炸的防治等提供參考。 實驗研究了丙烷/空氣預混火焰在平板狹縫結(jié)構(gòu)中的淬熄，得到了火焰?zhèn)鞑ニ俣?、狹縫間距與淬熄長度的關系，為數(shù)值模擬工作提供更多的參考數(shù)據(jù)。

2、建立了模擬非穩(wěn)態(tài)預混火焰在平板狹縫中傳播的二維理論模型及控制方程組，利用通用計算流體力學軟件Fluent進行了網(wǎng)格獨立性分析，模擬了不同速度的丙烷/空氣、甲烷/空氣預混火焰在不同狹縫間距及不同壁面溫度的二維平板狹縫中傳播與淬熄，獲得了在各種不同條件下火焰的淬熄長度，并與本文實驗及文獻中的實驗數(shù)據(jù)進行了對比，取得了較為一致的結(jié)果，并在總結(jié)分析大量模擬數(shù)據(jù)的基礎上得到了預混火焰在平板狹縫中傳播與淬熄的規(guī)律。 通過對預混火焰在平板狹

3、縫中的傳播過程的溫度及種組分濃度的變化規(guī)律進行了分析，發(fā)現(xiàn)了火焰在狹縫中傳播與淬熄的不穩(wěn)定過程。研究了火焰速度、狹縫間距和壁面溫度對火焰?zhèn)鞑ヅc淬熄的影響，獲得了各種條件下預混火焰在平板狹縫中的淬熄長度，發(fā)現(xiàn)火焰速度越大，狹縫間距越大，狹縫壁面溫度越高，淬熄長度越大，火焰越難淬熄，并且隨著火焰速度和狹縫間距的增大，壁面溫度的上升對淬熄長度的影響越來越明顯。獲得了火焰?zhèn)鞑ニ俣取ⅹM縫間距、壁面溫度與淬熄長度之間的無量綱關系式：Lq/G·Vo/