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《大连理工大学》 2011年
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连通容器内可燃气体爆炸影响因素的数值分析

姚世琪  
【摘要】:工业生产过程通常是在由通道和单元装置组合而成的连通系统中进行的,当这种系统涉及到易燃易爆气体的储运过程时就可能发生燃烧爆炸事故。连通系统内的爆炸过程比较复杂而且爆炸强度远高于相同规模的独立设备内的爆炸情况。因此,进行有关连通系统内爆炸问题的研究,对于工业生产以及深入理解燃烧爆炸现象都具有重要的实际意义。本文主要研究管道和容器组成的连通系统内的可燃气体爆炸过程,采用数值模拟的方法分析连通系统内爆炸过程的特点及规律。 本文主要内容包括: 根据有关化学反应动力学以及流体力学方面的理论建立连通型容器内气体燃烧爆炸过程的计算模型。由于系统内流动状况复杂,所以采用大涡模拟处理燃烧过程中的湍流问题。采用漩涡耗散及有限速率综合模型处理气体燃烧过程。采用SIMPLEC算法处理压力与速度的耦合问题。 模拟不同条件下独立密闭容器中预混气体的爆炸过程,分析与火焰传播及爆炸压力变化相关的各种因素的影响效果。计算结果表明:点火位置、容器尺寸、混合气体性质以及初始条件等因素都会影响爆炸过程。 模拟不同条件下管道容器连通系统内预混气体爆炸过程,分析爆炸过程特点以及影响爆炸强度的因素。气体浓度及初始条件同样是影响爆炸强度的重要因素。连通系统的几何结构不仅能够影响火焰传播而且能够影响最高爆炸压力。受结构的影响,连通系统内爆炸过程中会产生未燃气体预压缩、喷射火焰、压力分布不均匀等现象。连通系统内的爆炸强度不是由单一因素确定的,点火位置、容器及管道的几何尺寸等几个关键因素共同决定了火焰发展以及压力变化,而且各因素之间还会相互影响。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X932

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【参考文献】
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