《瓦斯爆炸過程中火焰與爆炸波傳播規律》是2017年10月科學技術文獻出版社出版的圖書，作者是桂小紅。
基本介紹
- 中文名：瓦斯爆炸過程中火焰與爆炸波傳播規律
- 作者：桂小紅
- ISBN：9787518931507
- 定價：22元
- 出版社：科學技術文獻出版社
- 出版時間：2017年10月
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
煤礦瓦斯爆炸事故從工業革命開始即一直時有發生， 大多數工業化國家都
對煤礦瓦斯爆炸進行過試驗研究， 尤其是對可燃碳氫氣體與氧氣及空氣混合後
的引燃和傳播方面， 以及工業粉塵 （包括煤塵） 爆炸特性方面均有不少的研究。
例如， 美國國家職業與健康研究所匹斯堡研究中心 （ NIOSH ）、 澳大利亞的 Lon
don Dare 安全研究中心及歐洲的一些研究機構相繼建立了可燃氣體與粉塵爆炸試
驗管道， 並進行了試驗研究。 中科院力學所、 南京理工大學、 煤科總院撫順分
院和重慶分院等也相應建立了氣體、 粉塵爆炸試驗管道和爆炸試驗巷道， 通過
這些已經建立的試驗巷道和管道的試驗研究， 取得了一些成果， 在理論上也導
出了一系列計算其傳播速度、 壓力的公式， 並從化學和熱力學的角度進行了分
析。 根據這些研究結果， 人們也提出了一些防治瓦斯爆炸的措施， 如岩粉棚、
水棚等。 但是， 這些防治瓦斯爆炸的措施在實際使用過程中有時起作用， 有時
並未起作用， 其原因就在於對瓦斯爆炸過程中火焰與爆炸波之間相互關係並不
清楚， 導致防治措施的回響時間未能準確掌握， 使防治措施未能起到應有的作
用。 針對這種情況， 本書擬對此進行研究， 以期對瓦斯爆炸機制研究有所裨益，
對礦井瓦斯爆炸的實際防治工作有所幫助。 本書主要從理論、 實驗與數值模擬 3
個方面對瓦斯爆炸過程中火焰與爆炸波的傳播規律進行了研究。
本書主要研究成果如下。
① 利用 “ 211 工程” 重點學科建設項目中專門設計加工的具有煤礦井下巷
道特點的瓦斯爆炸實驗管網系統， 採用在爆炸試驗管道中加入障礙物和膜片的
方法， 測定與分析了瓦斯爆炸過程中的有關動力學參數， 反映了瓦斯爆炸過程
中火焰與爆炸波的傳播規律。
② 採用在爆炸試驗管道中加入障礙物和膜片的方法， 其中， 障礙物用以模
擬井下的礦車、 堆積物或其他設備， 膜片用以模擬井下的風門或密閉牆， 從而
研究障礙物和膜片對火焰與爆炸波傳播規律的重要影響， 研究瓦斯爆炸過程中
火焰與爆炸波之間的相互關係， 並探討障礙物對火焰的加速機制。
③ 基於均相反應流時均方程組、
kε
湍流模型和 EBUArrhenius 燃燒模型建
立了均相燃燒流動的理論模型。 採用基於 SIMPLE 算法的大型通用程式 PHOE
NICS 對管中瓦斯爆炸實驗進行了數值模擬， 其數值模擬結果反映了火焰加速的
內在機制， 揭示了管內燃燒、 流動、 湍流之間的正反饋關係， 表現了障礙物對
爆炸過程中各主要參數的影響規律， 並與實驗測得的相應結果基本吻合。
圖書目錄
第1章 緒論
1.1 研究意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 瓦斯煤塵爆炸的研究現狀
1.2.2 數值模擬研究現狀
1.3 主要研究內容
第2章 瓦斯爆炸傳播機制的理論分析
2.1 瓦斯爆炸的產生
2.2 井下瓦斯爆炸的傳播過程
2.2.1 概述
2.2.2 火焰的傳播
2.2.3 爆炸產物的膨脹
2.2.4 空氣衝擊波的傳播
第3章 火焰傳播規律的實驗研究
3.1 引言
3.2 實驗系統
3.2.1 實驗系統
3.2.2 實驗系統工作原理
3.3 實驗結果與分析
3.4 火焰加速機制的探討
3.5 小結
第4章 爆炸波傳播規律的實驗研究
4.1 引言
4.2 實驗測定及分析
4.2.1 障礙物對爆炸波的特徵參數的影響
4.2.2 膜片對爆炸波的特徵參數的影響
4.3 爆炸波的傳播特性及其破壞機制的探討
4.4 小結
第5章 火焰與爆炸波之間的相互關係
5.1 引言
5.2 實驗結果及分析
5.2.1 火焰與爆炸波之間的相互關係
5.2.2 障礙物對火焰、爆炸波傳播的影響
5.3 小結
第6章 瓦斯爆炸數值模擬
6.1 數學模型
6.1.1 均相湍流燃燒的時均方程組
6.1.2 湍流模型
6.1.3 燃燒模型
6.1.4 壁面函式
6.2 熱理想氣體混合物關係式
6.3 數值方法
6.3.1 二維方程的離散
6.3.2 離散方程的求解
6.3.3 壓力修正方程的推導
6.3.4 SIMPLE算法
6.4 瓦斯爆炸的數值模擬
6.4.1 均相湍流燃燒的二維軸對稱方程
6.4.2 算法要點
6.4.3 格線劃分
6.4.4 初始條件和邊界條件
6.4.5 計算結果與討論
6.5 小結
參考文獻
