受限空间内甲醇喷雾液滴形成及其爆炸特性

作     者：臧小为 虞浩 吕启申 潘旭海 蒋军成 ZANG Xiaowei;YU Hao;LYU Qishen;PAN Xuhai;JIANG Juncheng

作者机构：南京工业大学安全科学与工程学院江苏南京211816 南京工业大学火灾与消防研究所江苏南京211816 南京工业大学江苏省危险化学品本质安全与控制技术重点实验室江苏南京211816 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFC0804700 2016YFC0800100) 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2020年第40卷第3期

页      码：29-38页

摘      要：为防控工业喷雾爆炸和完善喷雾爆炸测试方法,在20 L球形喷雾爆炸测试系统内,实验研究了不同环境压力、喷射压力及浓度下的甲醇喷雾液滴形成及爆炸特性规律。结果表明:增大喷射压力更易致使甲醇破碎成微小液滴,甲醇喷雾液滴爆炸极限范围变宽;环境压力的增大导致甲醇喷雾液滴粒径变大,喷雾液滴爆炸极限范围变窄,一定程度上可以有效抑制甲醇泄露可能导致的次生衍生事故发生。当爆炸容器内环境压力为0.1 MPa、喷射压力为2.1 MPa、甲醇喷雾浓度为356.4 g/m3、甲醇液滴索太尔平均直径为2.5μm时,爆炸特性参数(最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率及层流燃烧速度)在上述拐点处取得最大值;小粒径(1~15μm)的液滴在外界能量作用下,更易被点燃,且爆炸过程中瞬态物理化学反应更为迅速和剧烈;较大粒径(22μm以上)的液滴会出现点火困难现象,然而点火成功后,爆炸特性参数均随甲醇喷雾浓度增加而增加,呈现近似线性规律,此时液滴粒径对上述爆炸特性参数的影响可以忽略。研究结果有助于理解喷雾液滴爆炸规律、完善相应测试方法和安全设计。

主 题 词：甲醇 喷射压力 环境压力 液滴粒径 爆炸特性 

学科分类：08[工学] 0837[0837] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11883/bzycj-2019-0128

馆 藏 号：203891737...