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《中北大学》 2008年
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管道内预混可燃气体燃爆过程仿真研究

张宏翔  
【摘要】: 可燃气体爆炸是工业爆炸灾害的重要形式,同时在军事和热能与动力工程领域也具有重要的利用价值。目前,对可燃气体爆炸进行研究主要依靠实验,采用实验研究的方法设备投资较大,费用高昂,而且操作起来也比较困难,再加上一些其它方面的技术原因,所能采集到的实验数据往往是十分有限的,因此,仅依靠单纯的实验研究具有较大的局限性,而在实验研究的基础上开展数值模拟研究则是一种有效的方法,这样不仅可以节省大量的人力、物力和财力,还可以获得比实验数据更多、更全面的计算结果,更有助于深入了解管道内可燃气体爆炸的发生、发展过程。 本论文的工作正是依托中北大学自行研制的“管道式气体粉尘爆炸试验装置”和相应的实验数据进行管道内预混可燃性气体爆炸的仿真研究,本论文基于计算流体动力学技术,建立了二维封闭管道模型和流体力学、燃烧学控制方程组,采用有限体积法对方程进行了离散,对预混甲烷——空气混合气体在管道内的爆炸传播进行了二维数值模拟,研究了爆炸波的加速传播机理。利用本文建立的数值模型,研究了不同的管道开口条件、长径比、可燃气体浓度、点火位置、初始温度等条件对火焰传播速度和压力的影响,得到了有益的结论。通过将数值模拟的结果与实验数据、文献资料进行比较,说明了本文建立的气体爆炸的数值模型可以比较准确地对管道内气体爆炸过程进行模拟计算和数值分析。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O381

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 尉存娟;水平管道内甲烷—空气预混气体爆炸过程研究[D];中北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘磊;定容燃烧弹实验数据处理技术的研究[D];武汉理工大学;2011年
2 姚世琪;连通容器内可燃气体爆炸影响因素的数值分析[D];大连理工大学;2011年
3 高玉刚;管道中可燃气体燃爆特性研究[D];安徽理工大学;2011年
4 唐猛;用于袋式除尘器设计优化的CFD高逼真度仿真测试方法研究[D];河北工业大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈玉玲,宁建国,卢捷;一些典型管道煤气爆炸的数值模拟研究[J];安全与环境学报;2001年03期
2 胡湘渝,张德良;易燃混合气体爆炸完全基元反应模型数值模拟[J];安全与环境学报;2001年05期
3 王亚军;黄平;李生才;;2006年11—12月国内安全事故统计分析[J];安全与环境学报;2007年01期
4 谭迎新,张景林,张小春;可燃气体(或蒸汽)爆炸特性参数测定[J];兵工学报;1995年02期
5 杨宏伟,范宝春,李鸿志;障碍物和管壁导致火焰加速的三维数值模拟[J];爆炸与冲击;2001年04期
6 张艳,任兵,常熹钰,熊国清;激波诱导可燃气体爆燃的数值模拟[J];国防科技大学学报;2001年02期
7 胡浩,庞士磊,况青松;可燃气体爆燃转爆轰问题的研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2005年03期
8 张艳春,喻健良,丁信伟,刘润杰;预测封闭容器内可燃气体爆燃最大压力的方法[J];化工机械;2002年06期
9 梁春利;李芳;;管道内可燃气体爆炸研究进展[J];化工装备技术;2006年02期
10 余立新,孙文超,吴承康;障碍物扰动对预混火焰发展的影响[J];中国科学E辑:技术科学;2003年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 孟伟;管道内预混可燃气体爆炸抑制技术的研究[D];大连理工大学;2005年
2 梁春利;内置障碍物受限空间内可燃气体爆炸数值模拟[D];大连理工大学;2005年
3 胡春明;预混火焰在平板狭缝中传播与淬熄的研究[D];大连理工大学;2006年
4 李江涛;微型圆管结构对火焰传播抑制作用的数值模拟[D];大连理工大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐文彬;姚安林;李又绿;曾祥国;徐荣鹏;;高压输气管道穿越河流的结构动力学分析[J];四川建筑科学研究;2012年02期
2 刘军;刘敏;智会强;路世昌;;FDS火灾模拟基本理论探析与应用技巧[J];安全;2006年01期
3 蒋新生,杜扬,袁占国,高建丰,钱海兵;局部扰动对主坑道爆炸波发展的数值模拟与实验研究[J];安全与环境学报;2005年05期
4 李生才;王亚军;黄平;;2007年11—12月国内环境事件[J];安全与环境学报;2008年01期
5 王亚军;黄平;李生才;;2007年11—12月国内安全事故统计分析[J];安全与环境学报;2008年01期
6 李生才;王亚军;;2008年1—2月国内环境事件[J];安全与环境学报;2008年02期
7 赵文智;刘博;;航班起飞过程的风险识别与控制[J];安全与环境学报;2008年06期
8 王亚军;李生才;;2009年3-4月国内安全生产事故统计分析[J];安全与环境学报;2009年03期
9 蒋耀港;沈兆武;马宏昊;廖学燕;;冷激波灭火系统扑灭明火现象的机理研究[J];安全与环境学报;2009年05期
10 黄小辉;毕小平;李贺佳;;车用柴油机中冷器空气冷却侧阻力性能计算[J];车辆与动力技术;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩传军;刘洋;李蓉;李大彬;雷中清;;基于CFD的三缸柱塞泵泵阀失效机理研究[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
2 林柏泉;朱传杰;;煤矿井下巷道拐角效应及其对瓦斯爆炸传播的影响作用[A];中国职业安全健康协会2009年学术年会论文集[C];2009年
3 孙金华;陈栋梁;;不同浓度甲烷/空气预混火焰结构特征[A];中国职业安全健康协会2009年学术年会论文集[C];2009年
4 王建;段吉员;黄文斌;文尚刚;;惰性气体的阻尼效应研究[A];第十三届全国激波与激波管学术会议论文集[C];2008年
5 蒋耀港;沈兆武;;比药量对冷激波灭火弹灭火效果的影响[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年
6 刘秋新;张琳琳;;焊接车间污染源放散与控制的研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
7 崔京浩;;地下工程·燃气爆炸·生物力学[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2004年
8 艾红雷;张毅雄;;核反应堆水池流固耦合动力特性分析[A];四川省力学学会2010年学术大会论文集[C];2010年
9 徐远清;陈祥光;;基于数值模拟的室内热舒适神经网络控制[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
10 梁春利;李芳;;管道内可燃气体爆炸的研究进展[A];中国化工学会2005年石油化工学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨书召;受限空间煤尘爆炸传播及伤害模型研究[D];河南理工大学;2010年
2 李润之;点火能量与初始压力对瓦斯爆炸特性的影响研究[D];山东科技大学;2010年
3 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王忠义;船用燃气轮机排气引射装置性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 余枫;海上搜救模拟器中近海溢油的实时仿真与可视化研究[D];大连海事大学;2010年
6 王曙辉;旋转式连续微波再生微粒捕集器再生机理及结构优化研究[D];湖南大学;2010年
7 金玉珍;激励喷嘴作用下纱线—气流场特性研究[D];浙江大学;2010年
8 荀涛;清洁强流真空二极管相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 程磊;受限空间煤尘爆炸冲击波传播衰减规律研究[D];河南理工大学;2011年
10 崔洪江;YC6T柴油机进排气系统性能仿真及优化研究[D];大连海事大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王春霞;倾斜巷道中风流方向对瓦斯分布与瓦斯积聚的影响[D];河南理工大学;2010年
2 张艳利;局部通风掘进工作面换热系数计算方法研究[D];河南理工大学;2010年
3 韩芳明;船用换热式惯性滤清器物理场耦合计算[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李铁军;多级除尘器气动性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王祎;载机舰在风、浪中的气流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王建兵;双尾缘叶片尾部冷气对涡轮性能影响的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 李华君;电液控制液压支架用电磁先导阀的CFD分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 李鑫;巷道煤柱自燃温度分布数值模拟[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 邹良库;对硝基甲苯邻磺酸氧化缩合反应及清洁工艺的研究[D];天津理工大学;2010年
10 周香;汽车动力转向器的流体力学特性及其吸油装置的研究[D];长春工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡湘渝,张德良;易燃混合气体爆炸完全基元反应模型数值模拟[J];安全与环境学报;2001年05期
2 王亚军,黄平,李生才;2004年11—12月国内安全事故统计分析[J];安全与环境学报;2005年01期
3 谭迎新,张景林,张小春;可燃气体(或蒸汽)爆炸特性参数测定[J];兵工学报;1995年02期
4 王波,张捷宇,贺友多;层流预混火焰的数学模型及数值计算[J];包头钢铁学院学报;1999年01期
5 周凯元,李宗芬;丙烷-空气爆燃波的火焰面在直管道中的加速运动[J];爆炸与冲击;2000年02期
6 杨宏伟,范宝春,李鸿志;障碍物和管壁导致火焰加速的三维数值模拟[J];爆炸与冲击;2001年04期
7 叶经方,姜孝海,贾正望,董刚,范宝春;泄爆诱导二次爆炸的实验研究[J];爆炸与冲击;2004年04期
8 范宝春,姜孝海;高压泄爆导致的二次爆炸[J];爆炸与冲击;2005年01期
9 陈志华;叶经方;范宝春;姜孝海;归明月;;方形管内楔形障碍物对火焰结构与传播的影响[J];爆炸与冲击;2006年03期
10 刘晓利,李鸿志,叶经方,刘殿金;障碍物对铝粉火焰加速作用的实验研究[J];爆炸与冲击;1995年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王志荣;受限空间气体爆炸传播及其动力学过程研究[D];南京工业大学;2005年
2 陈先锋;丙烷—空气预混火焰微观结构及加速传播过程中的动力学研究[D];中国科学技术大学;2007年
3 喻健良;预混火焰在微小通道中传播和淬熄的研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁涛;脉冲袋式除尘试验台的研制[D];南京林业大学;2004年
2 严清华;球形密闭容器内可燃气体爆炸过程的数值模拟[D];大连理工大学;2004年
3 周崇;管道内预混可燃气体爆炸与抑爆的研究[D];大连理工大学;2004年
4 刘喜宁;基于SIMPLE方法下的三维湍流流场数值分析[D];西北工业大学;2005年
5 孟伟;管道内预混可燃气体爆炸抑制技术的研究[D];大连理工大学;2005年
6 李延鸿;管道式可燃气体—粉尘爆炸试验装置设计[D];中北大学;2006年
7 李江涛;微型圆管结构对火焰传播抑制作用的数值模拟[D];大连理工大学;2006年
8 汪泉;管道中甲烷—空气预混气爆炸火焰传播的研究[D];安徽理工大学;2006年
9 王唯威;分形多孔介质内导热与流动数值模拟研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2006年
10 娄可宾;袋式除尘器脉冲清灰的数值模拟[D];东华大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张金山;王付强;程志明;万首强;;瓦斯爆炸事故树分析[J];煤;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 任少峰;可燃性气体泄爆动力学机理研究[D];武汉理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 秦涧;变直径管及弯管对瓦斯爆炸的影响研究[D];中北大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张景林,肖林,寇丽平,王晶禹;气体爆炸抑制技术研究[J];兵工学报;2000年03期
2 吴开腾,宁建国,尚新春;一种构造三维双曲型方程完全守恒差分格式的方法[J];北京理工大学学报;2001年05期
3 周树南,汪佩兰;粉尘云最小点火能量的计算机辅助测试[J];北京理工大学学报;1997年04期
4 田跃华;爆炸成形技术在某型号产品加工中的应用[J];爆破器材;1997年04期
5 王从银,何学秋;瓦斯爆炸火焰厚度的实验研究[J];爆破器材;2001年02期
6 周凯元,李宗芬;丙烷-空气爆燃火焰通过平行板狭缝时的淬熄研究[J];爆炸与冲击;1997年02期
7 周凯元,李宗芬;丙烷-空气爆燃波的火焰面在直管道中的加速运动[J];爆炸与冲击;2000年02期
8 郭长铭,李剑;爆轰波在阻尼管道中声吸收的实验研究[J];爆炸与冲击;2000年04期
9 周凯元,李宗芬,周自金,王汉良,年伟民;阻爆器扩张腔中心缓冲隔离板对气相爆轰波的衰减作用[J];爆炸与冲击;2001年03期
10 杨宏伟,范宝春,李鸿志;障碍物和管壁导致火焰加速的三维数值模拟[J];爆炸与冲击;2001年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 孟伟;管道内预混可燃气体爆炸抑制技术的研究[D];大连理工大学;2005年
2 梁春利;内置障碍物受限空间内可燃气体爆炸数值模拟[D];大连理工大学;2005年
【相似文献】
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1 王进;杨茂;陈凤明;;带后缘襟翼翼型的非定常气动特性数值仿真[J];计算机仿真;2011年02期
2 董德国;郭卓民;焦楠;;计算流体动力学在海洋石油行业的应用[J];今日科苑;2010年22期
3 E.Krausc,徐大鹏;计算流体动力学的现状和展望[J];力学进展;1989年01期
4 李云开;杨培岭;任树梅;王勇;;圆柱型灌水器迷宫式流道内部流体流动分析与数值模拟[J];水动力学研究与进展A辑;2005年06期
5 李彦梅;徐英;张涛;李强;;单弯头安装条件对内锥流量计性能影响的仿真研究[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年02期
6 刘铁中;李强;李周复;;虚拟飞行器风洞的研究与实现[J];系统仿真学报;2009年14期
7 阮鸿雁;吕建军;杨波;王霄;刘会霞;;激光切割超音速喷嘴的流场特性[J];中国激光;2009年05期
8 金红杰;吴恒安;曹刚;刘合;王秀喜;;螺杆泵系统漏失和磨损机理研究[J];工程力学;2010年04期
9 范海平;曾小林;;基于计算流体动力学的流量系数研究[J];机电设备;2007年02期
10 李定,周连第;计算流体力学的可视化系统[J];水动力学研究与进展A辑;1993年03期
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1 刘金朝;王成国;马大炜;赵鑫;;长大列车空气管系充气特性模型与算法的研究[A];中国铁道学会——2004年度学术活动优秀论文评奖论文集[C];2005年
2 高双林;肖洪;曹玉吉;张宏;;常规构型乘波飞行器CFD仿真分析研究[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
3 胡强;洪海明;王嘉颍;庄茁;;飞机座舱盖气动加热数值仿真研究[A];2010’力学与工程应用学术研讨会论文集[C];2010年
4 李中华;梁杰;;高空羽流流场数值仿真[A];第十届全国计算流体力学会议论文集[C];2000年
5 陈颖;邓小燕;;基于动脉系统旋动流原理的一种腔静脉滤器及其流场数值仿真[A];2008年全国生物流变学与生物力学学术会议论文摘要集[C];2008年
6 周凯;张洪军;殷兴景;苏中地;;旋进旋涡流量计结构特性数值模拟研究[A];中国仪器仪表学会第十一届青年学术会议论文集[C];2009年
7 詹杰民;李毓湘;;求解高阶Boussinesq方程数值方法的研究[A];第十六届全国水动力学研讨会文集[C];2002年
8 袁化成;江海;刘栋梁;郭荣伟;;成发集团某系列TRT机组进排气蜗壳数值仿真研究[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(下)[C];2009年
9 陈众迎;龙连春;;三维编织复合材料的力学性能研究现状[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
10 乐莉;王俊佳;闫军;;超高速撞击数值算法应用对比研究[A];’2004系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 刘海勇;探寻城区地下管道可燃气体的踪迹[N];九江日报;2011年
2 沈能;沈阳可燃气体 报警器合格率低[N];中国质量报;2002年
3 记者 孔祥鑫 王骏勇;南京:可燃气体泄漏爆燃,医院全力救伤员[N];新华每日电讯;2010年
4 顾定槐;新红外探头准确探测可燃气体[N];中国化工报;2009年
5 市煤炭管理局提供;煤矿事故防治[N];六盘水日报;2009年
6 通讯员 徐瑞哲 张小果;三维仿真施工应用国内地下特大工程[N];中国建设报;2006年
7 见习记者 沙默 报道组 叶圣义;废气变“煤气” 自主研发“争气”[N];温州日报;2009年
8 本报记者 李鹏;高校实验室:爆炸为何频发?[N];北京科技报;2009年
9 CBN记者 胡军华;垃圾裂解:等待孵化的“财富金蛋”[N];第一财经日报;2009年
10 记者 赵家新 通讯员 杨青春 丁炜 朱勇;第一时间展开救援 八个小时控制明火救援[N];人民公安报;2010年
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1 陈浩;有限体积法在结构动力及可靠性分析中的应用[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 彭述娟;山地城市污水管道气体爆炸风险评估及预警研究[D];重庆大学;2012年
3 蒋光彪;基于DLR型k-ε模型的AMG方法对渐扩管路内紊流数值仿真[D];湘潭大学;2009年
4 王志荣;受限空间气体爆炸传播及其动力学过程研究[D];南京工业大学;2005年
5 陈先锋;丙烷—空气预混火焰微观结构及加速传播过程中的动力学研究[D];中国科学技术大学;2007年
6 焦培刚;基于SPH的流体仿真数值算法及工程应用研究[D];山东大学;2010年
7 杨启;大型船舶出坞数值仿真研究与试验[D];武汉理工大学;2003年
8 于长华;基于应力佳点的双二次元有限体积法[D];吉林大学;2012年
9 董曼玲;直流条件下厘米级间隙流注特性数值仿真及实验研究[D];华中科技大学;2012年
10 张胜;不定椭圆问题有限体积法的算法研究[D];复旦大学;2003年
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1 张宏翔;管道内预混可燃气体燃爆过程仿真研究[D];中北大学;2008年
2 周晓;真空管道运输高速列车空气阻力数值仿真[D];西南交通大学;2008年
3 袁翔;抗性穿孔管消声器数值仿真研究[D];合肥工业大学;2009年
4 骆子明;离心通风机三维流场数值仿真[D];大连交通大学;2007年
5 刘刚;列车空调通风系统的数值仿真[D];大连交通大学;2008年
6 林燕;铝电解槽槽膛内形在线监测的研究及应用[D];中南大学;2007年
7 刘绍华;微型燃气轮机燃烧室三维紊流数值仿真[D];重庆大学;2008年
8 赵金石;高压发电机并网问题的研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
9 王真;单臂架起重机臂架结构变幅运动与动力数值仿真[D];武汉理工大学;2003年
10 王博;旋风分离器内气固两相运动的数值仿真研究[D];西安建筑科技大学;2003年
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