具有不同障碍结构的汽油混合物爆炸的特征

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甲醇汽油混合物的混合比例和配比原则

甲醇汽油混合物的混合比例和配比原则

甲醇汽油混合物的混合比例和配比原则随着人们对环保和节能的要求越来越高,甲醇汽油混合燃料也越来越受到人们的关注和使用。

甲醇是一种清洁可再生的燃料,它可以有效降低尾气排放,并且与汽油混合使用可以大大提高燃烧效率和节能降耗。

但是,甲醇汽油混合物的混合比例和配比原则却是一个需要仔细研究和掌握的问题。

一、甲醇汽油混合物的混合比例甲醇汽油混合物的混合比例一般指混合后甲醇与汽油的体积比。

根据国家标准,甲醇汽油混合燃料的混合比例通常为M15、M20、M30、M50等,其中M15表示甲醇占混合燃料体积的15%。

选择何种混合比例取决于不同的实际应用场合和要求。

(一)M15M15混合比例一般用于汽车等各种车辆的普通市区行驶,能够有效降低尾气排放并提高燃油经济性。

同时M15混合比例具有低成本、易于生产和加注等优点,是一种广泛使用的混合比例。

(二)M20M20混合比例相对于M15混合比例来说甲醇含量更高,可以更有效的提高燃烧质量和降低尾气排放。

M20混合燃料通常用于高速公路、加速等场合,可以更好的提高车辆的性能和驾驶舒适度。

(三)M30M30混合比例更适合于高功率、高速运行的车辆,比如赛车等运动车辆。

M30混合比例的燃料具有高能量密度、良好的燃烧性能和温度稳定性,可以更好的满足高功率发动机的需要。

(四)M50M50混合比例是甲醇汽油混合燃料中最高比例,甲醇含量达50%。

M50混合比例的燃料具有极高的燃烧性能和出色的环保效果,但同时也具有成本高、火灾和爆炸危险等缺点。

M50混合比例的燃料通常只在一些特殊要求场合中使用,比如竞赛、实验和试验等。

二、甲醇汽油混合物的配比原则甲醇汽油混合燃料的配比原则是指在混合甲醇和汽油时所遵循的一些科学原则和技术要求。

在混合时需要考虑的因素很多,比如沸点、密度、燃烧性能、出口温度等。

下面介绍一些常用的甲醇汽油混合物的配比原则。

(一)优化甲醇气化性能甲醇的气化能力比汽油差,而且气化不充分时会影响混合燃料的燃烧效率。

汽油、柴油理化性质及危险特性教案资料

汽油、柴油理化性质及危险特性教案资料

汽油、柴油理化性质及危险特性
汽油、柴油理化性质及危险特性见下表:
⑴油理化性质及危险特性
⑵油理化性质及危险特性
2. 凝点、密度、闪点依据GB252-2011《普通柴油》。

⑶燃料油理化性质及危险特性
理化性质
性状:暗黄色粘稠而重的液体。

经与建设单位研讨,根据多年的经营经验,该公司经营的燃料油不属于沸溢性液体。

溶解性:不溶于水;相对密度(水=1):0.9~0.96
燃烧性:可燃;燃烧热:45171KJ/kg;闪点:65℃以上
燃烧分解产物:一氧化碳、二氧化碳
危险特性
遇明火、高热或与氧化剂接触能引起燃烧爆炸,若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。

可蓄积静电,引起电火花。

分解燃烧产物为一氧化碳、二氧化碳和硫氧化物。

健康危害
皮肤接触重油可引起接触性皮炎、油性痤疮。

吸入可引起吸入性肺炎。

重油废气可引起眼鼻刺激症状、头晕及头痛。

因杂质和添加剂(如硫化脂类等)不同毒性有差异,一般皮肤接触可发生皮炎,表现为红斑、水疱、丘疹。

皮肤接触后,个别人可能发尘肾脏损害。

注册安全工程师-其他安全-第一节火灾爆炸事故机理

注册安全工程师-其他安全-第一节火灾爆炸事故机理

注册安全工程师-其他安全-第一节火灾爆炸事故机理1.【单选题】铁矿直竖井在切割与焊接作业时,切割下来的高温金属残块及焊渣掉落在井槽充填护壁的荆笆上,造成荆笆着火,引燃井筒木质护架可燃物,引发火灾。

根据《火(江南博哥)灾分类》(GB/T 4968),此次火灾类别属于()。

A. A类火灾B. B类火灾C. C类火灾D. D类火灾正确答案:A参考解析:火灾分类:A类火灾:指固体物质火灾,这种物质通常具有有机物质,一般在燃烧时能产生灼热灰烬,如木材、棉、毛、麻、纸张火灾等。

B类火灾:指液体火灾和可熔化的固体物质火灾,如汽油、煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等。

C类火灾:指气体火灾,如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气火灾等。

D类火灾:指金属火灾,如钾、钠、镁,钛、锆、锂、铝镁合金火灾等。

E类火灾:指带电火灾,是物体带电燃烧的火灾,如发电机、电缆、家用电器等。

F类火灾:指烹饪器具内烹饪物火灾,如动植物油脂等。

综上,本题应选A。

2.【单选题】下列粉尘,不具备爆炸危险性的是( )。

A. PVC聚氯乙烯粉尘B. 石英砂粉尘C. 丙烯酸树脂粉尘D. 苯乙烯粉尘正确答案:B参考解析:可燃物的粉尘具备爆炸危险性。

石英砂属于不燃材料,因此石英砂粉尘不具备爆炸危险性。

综上,本题应选B。

3.【单选题】石蜡的燃烧属于( )。

A. 扩散燃烧B. 混合燃烧C. 蒸发燃烧D. 分解燃烧正确答案:C参考解析:选项A错误,扩散燃烧是指可燃气体由喷口(管口或容器泄漏口)喷出,在喷口处与空气中的氧互相扩散、混合,当达到可燃浓度并有足够能量的点火源时形成的燃烧。

选项B错误,预混燃烧又称混合燃烧、动力燃烧、爆炸式燃烧,是指在燃烧(或燃爆)前,可燃气体与空气通过旋流器进行充分混合,并形成一定浓度的可燃气体混合物,被点火源点燃所引起的燃烧或爆炸。

选项C正确,蒸发燃烧可燃液体蒸发产生的蒸气被点燃,进而加热液体表面促使其继续蒸发、继续燃烧的现象,如酒精、汽油、苯等。

危化品MSDS第3类易燃液体第1项低闪点液体

危化品MSDS第3类易燃液体第1项低闪点液体

危化品MSDS 第 3 类易燃液体第 1 项低闪点液体汽油安全数据表物质名称:汽油物化特性沸点(?) 40,200 比重(水=1) 0.70,0.79饱和蒸气压(kPa) 无资料熔点(?) <-60蒸气密度(空气=1) 溶解性不溶于水,易溶于苯、二硫化碳、3.5醇、脂肪。

外观与气味无色或淡黄色易挥发液体, 具有特殊臭味。

火灾爆炸危险数据闪点(?) 爆炸极限 1.3%,6.0% -50灭火方法及灭火剂喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。

灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳。

用水灭火无效。

危险特性其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。

与氧化剂能发生强烈反应。

其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。

反应活性数据稳定性稳定 ? 避免条件不稳定聚合危险性可能存在 ? 避免条件不存在禁忌物强氧化剂。

燃烧(分解)产物一氧化碳、二氧化碳。

健康危害数据浸入途径吸入 ? 食入 ? 皮肤 ? 急性毒性 67000 mg/kg(小鼠经103000mg/m3,2小时(小LD LC 5050口)(120号溶剂汽油) 鼠吸入)(120号溶剂汽油)健康危害(急性和慢性)急性中毒:对中枢神经系统有麻醉作用。

轻度中毒症状有头晕、头痛、恶心、呕吐、步态不稳、共济失调。

高浓度吸入出现中毒性脑病。

极高浓度吸入引起意识突然丧失、反射性呼吸停止。

可伴有中毒性周围神经病及化学性肺炎。

部分患者出现中毒性精神病。

液体吸入呼吸道可引起吸入性肺炎。

溅入眼内可致角膜溃疡、穿孔,甚至失明。

皮肤接触致急性接触性皮炎,甚至灼伤。

吞咽引起急性胃肠炎,重者出现类似急性吸入中毒症状,并可引起肝、肾损害。

慢性中毒:神经衰弱综合征、植物神经功能紊乱、周围神经病。

严重中毒出现中毒性脑病,症状类似精神分裂症。

皮肤损害。

泄漏紧急处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。

切断火源。

建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。

汽油安全技术说明书

汽油安全技术说明书

汽油安全技术说明书化学品名称为汽油[闪点<-18℃],也被称为Gasoline或Petrol。

其主要成分为C4-C12的烃类,CAS号为8006-61-9.汽油属于第3.1类低闪点液体,具有吸入和食入的侵入途径。

汽油是一种麻醉性毒物,急性中毒会对中枢神经系统和呼吸系统造成损害。

吸入汽油蒸气会引起轻度中毒,如头痛、头晕、恶心、呕吐、步态不稳、视力模糊、烦躁、哭笑无常、兴奋不安、轻度意识障碍等。

重度中毒会导致中度或中度意识障碍、化学性肺炎、反射性呼吸停止。

汽油液体被吸入呼吸道后会引起吸入性肺炎,表现为剧烈咳嗽、胸痛、咯血、发热、呼吸困难、紫绀。

如果汽油液体进入消化道,会表现为频繁呕吐、胸骨后灼热感、腹痛、腹泻、肝脏肿大及压痛。

皮肤长时间浸泡或浸渍于汽油中,会导致水疱、表皮破碎脱落,呈现II度灼伤。

少数敏感者可能会发生急性皮炎。

长期接触汽油会引起神经衰弱综合症、植物神经功能紊乱、周围神经病等症状。

严重中毒会导致中毒性脑病、中毒性精神病、类精神分裂症、中毒性周围神经病所致肢体瘫痪,并可能引起肾脏损害。

长期接触汽油还会导致血中白细胞等血细胞减少,其原因是汽油中苯含量较高,其临床表现类似于慢性苯中毒。

皮肤损伤可表现为皮肤干燥、皲裂、角化、毛囊炎、慢性湿疹、指甲变厚和凹陷。

严重者可能会引起剥脱性皮炎。

汽油对环境有害,极易燃,其蒸气与空气混合后能形成爆炸性混合物。

灭火方法包括使用泡沫、干粉、二氧化碳灭火。

在处理汽油时,应注意避免皮肤接触,如接触后应立即脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

如果汽油进入眼睛,应立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗,并就医。

如果吸入汽油蒸气,应迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道畅通。

如果呼吸困难,应给予输氧,并在呼吸和心跳停止时进行心肺复苏术,并尽快就医。

如果汽油被误食,应进水,禁止催吐,并就医。

注意事项及措施:在灭火时,消防人员应佩戴空气呼吸器和全身防火防毒服,并在上风向进行操作。

汽油的理化性质和危险特性表

汽油的理化性质和危险特性表
特别
警示
高度易燃液体,不得使用直流水扑救(用水灭火无效)。


英文名
gasoline
分子式
C5H12-C12H26
分子量
72-170
危险标记
7(易燃液体)
UN编号
1203
危险货物编号
31001
CASt
8006-61-9




外观与性状
无色或淡黄色易挥发液体,具有特殊臭味。
分类
90号、93号和97号
0.87 〜0.9
闪点
55 C
饱和蒸汽压KPa
/
极限爆炸
自燃温度
257 C
最大爆炸压力
溶解性
稳定
职业接触限值
未制订标准
侵入途径
吸入、食入、经皮吸收
每性
具体刺激作用
禁忌物
强氧化剂、卤素
危险
特性
遇明火、高热与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险,若遇高热,容器内压增 大,有开裂和爆炸的危险。
呼吸系
统防护
一般不需要特殊防护,但建议特殊情况下,佩带供气式呼吸器。
主要
用途
汽油主要用作汽油机的燃料,可用丁橡胶、制鞋、印刷、制革、颜料等行业,也 可用作机械零件的去污剂;
康害 健>
急性中蠹:对中枢神经系统有麻醉作用。轻度中蠹症状有头晕、头痈、恶心、呕 吐、步态不稳、共济失调。高浓度吸入出现中蠹性脑病。极高浓度吸入引起意识 突然丧失、反射性呼吸停止。可伴有中蠹性周围神经病及化学性肺炎。部分患者 出现中蠹性精神病。液体吸入呼吸道可引起吸入性肺炎。 溅入眼内可致角膜溃疡、 穿孔,甚至失明。皮肤接触致急性接触性皮炎,甚至灼伤。吞咽引起急性胃肠炎, 重者出现类似急性吸入中蠹症状,并可引起肝、肾损害。慢性中蠹:神经衰弱综 合征、植物神经功能症状类似精神分裂症。皮肤损害。

炸药爆炸的三大特征ppt课件

250102391047310molcuccocumolhgccohg表121炸药和一般燃料的放热量和能量密度物质名称单位质量物质的放热量jkg10单位体积炸药或燃料空气混合物的能量密汽油黑火药梯恩梯32664187293419586360368280567001467表122某些炸药爆炸气体产物在标准条件下的体积l炸药1kg炸药所放出的气体产物1l炸药所放出的气体产物梯恩梯74076079030830811801290132016301720242109610fe尽管反应非常迅速且放出很多的热量后一个反应刚出的热量足以把反应产物加热到3000k但是终究由于没有气体产物生成没有把热能转变为机械能的媒介无法对外做功所以不具有爆从上面的讨论可以看出对于爆炸来说放热性高速度生成气体产物时缺一不可的只有在三个特征同时具备的条件下化学反应过程才具有爆炸的特性
ZnC2O4 2CO2 Zn 250 108 J / mol CuC2O4 2CO2 Cu +23.9 10 J / mol
8
HgC2O4 2CO2 Hg 47.3 108 J / mol
第一种反应是吸热反应,只有在外界不断加 热的条件下才能进行,因而不具有爆炸性质; 第二中反映具有爆炸性,但因放出的热量不 大,爆炸性不强;第三种反应具有显著的爆 炸性质。爆炸反应所放出的热量称为爆热。 它是爆炸破坏作用的能源,是炸药爆炸做功 能力的标志。
1-2 炸药爆炸的三大特征
• 炸药是这样一种物质,在一定的外界条件作用下, 能够进行高速的化学反应,放出热量,并且产生大 量的气体产物。 • 拿常见的鞭炮来说,纸卷的外壳中间填装着黑火药。 黑火药就是一种炸药。当点燃引药捻,黑火药迅速 燃烧,产生化学反应,并放出热量和气体产物。大 量的高压气体胀破纸壳,同时发出声响和闪光,这 就完成了爆炸的全过程。 • 从上述现象看出,炸药爆炸有三个特征,即反应的 放热性、过程的高速度和反应过程中生成大量气体 产物。这三个特征也是炸药爆炸时所必须具备的要 素。缺一不能产生爆炸现象。同样也只有具备这三 个要素的物质,才能称之为炸药。

汽油有哪些不安全特性

汽油有哪些不安全特性汽油有哪些不安全特性?汽油的闪点和燃点都很低闪点为-50~-20℃,燃点仅比闪点高3~6℃.加油站就是为各种车辆提供更多燃料、补足能量的场所,放置存有大量的汽油、柴油等。

这些油液都就是可燃性液体,其中汽油就是目前最广为采用的燃料,也就是加油站销量最小的油品种类,它的易燃程度远远大于柴油,沦为加油站内极易被点燃的物质。

通常,可燃液体在一定温度下都可以挥发产生蒸汽并与空气混合,当这种混合气体达到一定浓度时遇到火源便会产生一闪即灭的燃烧现象,这种现象称为闪燃,发生闪燃的最低温度叫闪点。

而能够使这种混合气体遇火燃烧且持续时间不少于5秒钟的最低温度被称为燃点,又称着火点。

可燃物质的燃点越低越容易着火。

汽油的闪点和燃点都很低,闪点为-50~-20℃,燃点仅比闪点高3~6℃,极易点燃。

换句话说,即使在我国北方的寒冬,只要有火源引燃,汽油也会立刻燃烧。

另外,汽油也很难被点燃,当油蒸汽和空气混合气体的浓度抵达一定的比例时,碰到一定的燃烧能量就可以发生爆炸。

汽油核爆的油蒸汽含量比下限为7.6%,上限为1.4%;核爆温度下限就是-4℃,上限就是-34℃。

可知,汽油在冬天发生爆炸的几率非常大;夏天由于气温远高于核爆温度下限,油蒸汽在空气中的含量少于核爆浓度,相对而言更容易冷却。

实际上,在汽油燃烧过程中,油蒸汽浓度会随着燃烧状况不断发生变化,汽油的冷却与核爆往往就是相互切换交错发生的。

当油蒸汽浓度达至核爆音速时,便可以先核爆后冷却;当油蒸汽浓度少于核爆范围并能够不断补足时,冷却便持续展开;如果油蒸汽无法不断补足,待油蒸汽浓度上升至核爆范围内时,核爆便可以再次发生。

人们在电影里常看到的汽油冷却并不断充斥核爆的情景就是这样产生的。

由此可见,汽油是一种易挥发液体,具有易燃易爆性。

它的引燃引爆能量非常低,一旦形成火灾,不易控制,危害性较大。

用塑料桶加油为何行不通?我们晓得,普通的塑料就是不具备导电性的,这种塑料常常被用作物体的绝缘层。

汽油的特征组分

汽油的特征组分汽油是一种燃料,用于内燃机车辆和发电机等设备。

它是由多种不同的化合物组成的混合物,这些化合物在不同的温度下和压力下具有不同的性质和特征。

下面将介绍汽油的特征组分。

一、简介汽油是一种轻质石油产品,通常通过蒸馏原油而得。

它主要由碳氢化合物组成,其中最常见的化合物是烷烃、烯烃和芳香烴。

这些化合物在不同的比例下混合在一起形成了汽油。

二、碳氢化合物1. 烷烃烷烃是一类只含有单键的碳氢化合物。

它们具有高度饱和度,因为它们没有双键或三键来连接碳原子。

最简单的烷烃是甲烷,也称为天然气。

其他常见的烷烃包括丙烷、异丁烷、正庚烷等。

2. 烯烃与之相反,环戊二炔是一类含有至少一个双键的碳氢化合物。

这使得它们比烷烃更加不饱和。

最简单的烯烃是乙烯,也称为乙烯。

其他常见的烯烃包括丁二烯、异戊二烯、苯乙烯等。

3. 芳香族化合物芳香族化合物是一类具有芳香环结构的碳氢化合物。

这些环通常由六个碳原子组成,并交替地连接双键和单键。

最简单的芳香族化合物是苯,它由一个六元环组成。

其他常见的芳香族化合物包括甲苯、二甲苯、萘等。

三、添加剂汽油中还含有一些添加剂,以提高其性能和稳定性。

这些添加剂可以分为以下几类:1. 抗氧化剂抗氧化剂可以防止汽油在储存和使用期间被氧化而变质。

它们通常是亚硫酸盐或亚硝酸盐。

2. 清洁剂清洁剂可以帮助清除发动机内部的积碳和污垢,以提高燃油效率并减少排放。

3. 抗冰冻剂抗冰冻剂可以防止汽油在低温下结冰,从而损坏燃油系统。

4. 抗腐蚀剂抗腐蚀剂可以防止汽油在燃烧时产生有害的酸性物质,从而减少发动机和排气系统的腐蚀。

四、总结综上所述,汽油是一种复杂的混合物,由不同比例的碳氢化合物和添加剂组成。

这些组分在不同温度和压力下具有不同的特性和性能。

了解汽油的特征组分对于正确使用和处理燃料至关重要。

内燃机原理结构

内燃机原理结构内燃机是一种将燃料在内部燃烧产生能量,再将能量转化为机械能的装置。

它广泛应用于汽车、飞机、船舶等各种交通工具中,是现代工业生产不可或缺的动力设备之一内燃机的原理是通过燃烧混合油气使气缸内的气体发生高温、高压的爆炸,从而推动活塞做往复运动,通过连杆机构将活塞的往复运动转化为旋转运动,最终驱动汽车或机械运动。

内燃机可以根据燃料的不同分为汽油内燃机和柴油内燃机。

接下来,我将详细介绍汽油内燃机的结构和工作原理。

汽油内燃机的结构主要包括气缸体、活塞、连杆、曲轴、气门、燃烧室和点火系统等部分。

首先是气缸体,内燃机通常由多个气缸组成,气缸体负责容纳活塞和发生燃烧的空间。

气缸体通常由坚硬的铸铁或铝合金制成,具有良好的导热性能和耐久度。

活塞是内燃机的核心部件之一,主要负责产生往复运动。

活塞被安装在气缸内,通过气缸内的燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,再通过曲轴和连杆机构将活塞的往复运动转化为旋转运动。

连杆是将活塞运动转化为曲轴旋转运动的关键部件。

连杆连接活塞和曲轴,通过连杆与曲轴的连接,将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。

连杆通常由高强度的钢材制成,具有良好的刚性和耐久性。

曲轴是内燃机的主要转动部件,负责转化连杆的往复运动为旋转运动。

曲轴由多段平行的曲柄组成,曲柄与连杆连接,当活塞进行往复运动时,连杆通过曲轴的转动将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。

气门是内燃机中的重要部件,负责控制气缸内进气和排气过程。

汽油内燃机通常有进气阀和排气阀两个气门。

气门的开合由凸轮轴控制,通过凸轮轴上安装的凸轮使气门开启和关闭,确保燃气的正常通入和排出。

燃烧室是内燃机中发生燃烧的空间,气缸和活塞组成的空间即为燃烧室。

在气缸内,燃料与空气混合后被点火,产生的高温高压气体推动活塞的往复运动。

点火系统是内燃机中起到点燃燃料的作用,通常由火花塞和点火线圈组成。

点火线圈通过电流变压器的原理将低电压高电流的电能转换为高电压低电流的电能,这样可以在火花塞的电极之间产生高能量的火花,点燃燃料混合物。

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具有不同障碍结构的汽油混合物爆炸的特征摘要障碍物距离点火点的影响,对汽油混合物爆炸特性来说,其障碍物阻挡比(BR)和障碍物的分离距离的测定的系列对比实验,在一个半有机玻璃管(正方形横截面尺寸100mm×100mm和1000mm长,L / D = 10,V = 0.01m3)进行。

它显示,在火焰前沿传播到障碍物之前,火焰前沿保持规则的形状并以低速传播,在通过障碍物的同时,火焰的前方可能会急剧加速并变形。

很明显,障碍物和点火点之间的距离越短,火焰越早加速,最终导致更高的最大火焰速度。

同时,在Li = 400mm处获得了最大超压和最大超压上升率,障碍物和点火点之间的距离越短,达到最大过压所需的时间越短。

测试了三种阻塞比(BR = 36.4%,49.8%,71.7%),发现最大火焰速度,最大超压,超压上升的平均速率和最大超压上升速率随堵塞比的增长而增加。

还发现组合障碍物对火焰加速行为的最大影响可以在管径长度的1倍到4倍的障碍物分离距离处获得。

随着障碍物距离的增长,获得最大超压所需的时间变短,而在从Di / D = 3到5(或300 mm500 mm)的障碍分离范围内获得了超压和最大超压上升速率。

©2017能源研究所。

发布者Elsevier Ltd.保留所有权利1.介绍众所周知,可燃气体爆炸是过程工业中常见的事故,如化工厂,煤矿,油库等。

[7,21]。

一旦爆炸发生在这些地方,就会导致严重的人身伤害,死亡,设备毁坏和停机,特别是在有固体障碍物或拥挤区域的气体爆炸发生时,可以被视为大型多孔结构[9]。

爆炸引起的未燃气流与障碍物的相互作用导致了生成障碍物下游的湍流和达到湍流时火焰的加速度。

通过这种机制可以产生极快的爆炸火焰,从而产生严重的超压。

因此,了解和预测过程工业中的这些现象至关重要,特别是评估风险,并设计出适合的防止气云爆炸的保护和缓解措施。

先前的研究,以了解障碍物对易燃气体爆炸传播特性的影响,来研究了障碍物的结构,障碍物的数量,障碍物的交叉位置,障碍物的阻塞比(BR)等,以及在火焰形式上,火焰速度和超压改变规则上都着重研究。

此外,随着先进测试技术和计算技术的发展,一些研究人员已经应用PIV技术和基于LES的CFD模拟来深入研究火焰动力学和可燃气体爆炸超压相关的机理,并取得了很大进展[2,3,6,8,16]。

然而,以前对阻塞船舶中的气体爆炸的大多数研究是关于氢,甲烷,丙烷,乙烯[1,5,9,11,16]。

其中很少是关于汽油蒸汽,它也是有害的爆炸性气体和广泛使用的化石燃料,并且一旦与空气或其它氧化剂混合,可能形成潜在的爆炸性气体,这可能导致破坏性爆炸并形成损害性的超压,高温[7,17,19,20]。

在以前的研究中,张和李研究了在具有T形分支结构的封闭直管和封闭管中的汽油混合物爆炸特性,他们发现T型分支结构的存在对超压和火焰行为有显着的影响[7,20]。

杜在非封闭隧道中研究了非预混氮对汽油混合物爆炸的抑制作用[4]。

齐研究了通风口尺寸和浓度对排气汽油爆炸的影响以及浓度,温度,湿度和氮惰性稀释对汽油蒸汽爆炸的影响。

然而,大多数关于汽油空气混合物爆炸的研究是使用长封闭管,恒容积容器或无阻塞通风室进行实验研究,没有关于障碍物对特性的影响的报告的汽油混合物爆炸。

在本文中,在初始汽油蒸汽浓度为1.70%的半管中进行了一系列关于汽油混合物的爆炸实验[7],考虑了17种不同的障碍结构。

本文的工作目的是调查障碍对汽油混合物爆炸超压和行为的影响,为油气行业的爆炸安全保护提供参考。

命名L (mm) 管长Li(mm) 点火处障碍物距离D (mm) 管径Di(mm) 障碍物分离距离Di/D 无量纲距离BR (%) 障碍物阻塞率R (mm) 障碍孔半径H (mm) 障碍物宽度V (m3) 管体积S f(m/s) 火焰速度Xn(m) 火焰前方位置△t n(s) 两个相邻火焰面的到达时间差Pmax(kPa) 最大超压(dp/dt)ave(kPa/ms) 平均超压升幅(dp/dt)max(kPa/ms) 最大超压速率上升2.经验2.1实验系统和装置本文应用的实验设备如图1所示。

1由半有机玻璃管(有方形十字形)组成截面尺寸为100mm×100mm和1000mm长,L / D = 10,V = 0.01m3),动态数据测试系统,高速摄像机,烃浓度测试系统,点火系统,汽油蒸汽发生系统和同步控制器。

管的一端用金属盲板密封,开口端用薄的聚乙烯膜密封,在点燃之前含有汽油混合物。

聚乙烯膜可以在非常低的压力下容易地破裂,并且对由气体爆炸引起的超压几乎没有影响。

三种具有不同阻塞比(BR=1 -πR2 / H2)的比值分别为36.4%,49.8%和71.7%,如图2所示。

图1 实验系统示意图超压历史通过称为DAP 7.10(成都大地技术学院)的动态数据采集软件记录,和一个压阻式压力传感器(ZXP型660,范围为0-200 kPa,总误差<0.3%),靠近点火位置。

汽油混合物由汽油蒸汽产生系统产生。

汽油蒸汽浓度通过aGXH-1050红外气体分析仪(北京君芳理化科学技术研究所)。

初始混合物通过使空气在连接的管道和容器内通过液体汽油循环供应。

一段时间后(取决于所需的蒸汽浓度),关闭油瓶前后的值,泵继续工作3分钟,形成均匀的混合物[14]。

这些实验中使用的所有气体混合物均处于环境压力和温度。

气体混合物被点火系统点燃,其由火花塞,电容器和变压器组成,并且提供从2J变化到20J的点火能量。

火花塞的位置不断地保持在挡板的中心,并且在点火位置和能量对初始火焰传播的显著影响以及由此产生的火焰速度和超压的情况下,恒定的点火能量被设定为6J [7]。

应用高速摄像机(快门速度为2 ms,速度为500帧/秒),以记录气体爆炸过程中火焰传播过程的图像[14]。

2.2 实验方法和内容在本文中,对17种障碍物进行了一系列对比实验,如图3所示,调查障碍物对汽油爆炸特性的影响。

对于每个测试,采用了1.7%的初始汽油蒸气浓度。

并且将压阻式压力传感器安装在接近点火位置以记录超压爆炸历史。

同时,高速摄像机用于在火焰传播过程中记录火焰位置和火焰结构。

大多数实验进行了至少三次,以确保实验结果的准确性,这取决于超压和火焰速度的重现性。

并应用重复测试的算术平均值来分析火焰速度,最大超压,超压上升的平均速率和超压上升的最大速率。

图2 三种在不同的BR(H = 100mm)的障碍物图3 十七种障碍物配置(点火点距障碍物距离,障碍物分离距离,BR阻塞比)3.结果与讨论3.1障碍物距离点火点的影响如图3所示,在实验管内,配置2,3,4,5中只安装了一个障碍物,每个障碍物与点火点之间的距离分别为200 mm,400 mm,600 mm和800 mm。

在图4中比较了配置1,2,3,4和5中的爆炸过程中的火焰发展过程的图像。

明显的是,火焰前沿结构和速度配置中的火焰传播速度彼此有很大的差异。

对于配置1,火焰前沿沿着管道保持指状,直到其在管道外部传播,因为管道内没有任何障碍物。

对于其余四个配合,火焰前沿在传播到障碍物之前保持手指状,一旦通过障碍物,火焰前方变形,形成舌状,随后导致火焰加速。

另一个重要现象也是观察到,当火焰前端到达管道出口时,传播火焰前端横向移动,形成了一个蘑菇状形状,其表面积显着增加,原因是轴向火焰速度比径向速度大。

图5(a)显示了火焰前沿位置上障碍物和点火点之间距离的影响。

通过测量火焰前沿与点火点的最大轴距来获得火焰前方位置。

很明显,在20毫秒之前,由于在这个阶段没有任何湍流的原因,两个配置的火焰前沿同时呈线性增长趋势,并且火焰前沿以层流状态传播。

然而,从20ms开始,火焰前沿的传播速度开始加快。

这种现象可能是膜的破裂引起的,这可能导致火焰加速,并且可以通过图5(c)中标记为17.5ms的“通气”时间证明。

那么,如图5(a)中火焰图像所示,当火焰前沿分别在约20毫秒,30毫秒,32毫秒和34毫秒的情况下分别传播到障碍物上时,火焰图像的火焰蔓延速度开始以指数增长趋势急剧加快,直到熄灭。

并且可以观察到,随着障碍物和点火点之间的距离的增长,每个配置的火焰前沿达到最大位置所花费的时间变得更长。

这是因为障碍物和点火点之间的距离越远,出现加速现象的时间越晚,最后延长火焰线到达最远处的时间。

图5(b)给出了五个结构中从点火点沿轴向的火焰速度,火焰速度的值由下式计算:Sf=(Xn+1-Xn)/△tn图4 比较连续火焰传播图像和火焰结构在点火后管道不同时刻1,2,3,4,5图5 火焰位置,火焰速度和超压与火焰点距离的距离变化与时间的变化其中Sf 是加速度,Xn+1-Xn是两个相邻火焰面的实际距离,△tn是到达两个相邻火焰面的时间差(在该公式中,△tn=0.002 s)可以观察到,在20ms之前,五个结构中的火焰速度的变化趋势类似,并且通常保持在约9m / s。

在20毫秒之后,五个配置的所有火焰速度开始加快,直到它们传播到障碍物。

然后,在火焰前沿传播障碍物之后,他们开始急速加速,直到达到最大速度。

观察到,配置2,3,4,5的最大火焰速度分别为272.68m / s,207.68m / s,187.5m / s和168.74m / s,与配置1相比,分别提高了176%,110%,90%和71%,表明障碍物和点火点之间的距离对最大火焰速度有显着影响。

这直接取决于障碍物和点火点之间的距离越短,火焰加速越早,最终导致更高的火焰速度[15]。

然而,在图5(b)中可以看出,对于所有配置,火焰速度在达到最大速度后开始急剧下降,这种现象的原因可能如下:1.在火焰速度达到最大速度后,火焰前端到达管道出口,最后扩散在管道外面。

而且这个过程可以提高能量耗散率,使温度下降,从而使火焰速度降低。

2.当火焰前沿传播到管道出口时,大量的汽油蒸气被燃烧,并且没有足够的燃料来为加速火焰前沿提供热量和能量。

在火焰前沿到达管道出口之前,流动顶点已经形成在出口附近[18],一旦火焰前沿传播到该区域,火焰前沿可能会开始沿径向方向扩散,这是由于火焰前沿和流动顶点的存在使轴向速度下降。

图5(c)显示了五个结构的超压时间历程。

很容易观察到,在所有测试中,在约17.5ms 处存在轻微的压力峰值。

该压力峰值可能是由于管道出口处的薄聚乙烯薄膜的瞬时破裂而导致的,因此压力峰值可以称为“排气”压力,并且在图中被表示为“Pv”[15]。

从图5(c)和表1可以看出,障碍物和点火点之间的距离对超压参数有显着的影响。

具具体来说,汽油混合物爆炸的最大超压,超压上升的平均速率和超压上升的最大速率的大小在不同的协调中是不同的。

从图5(c)和表1可以看出,在配置3(Li = 400mm)中获得最大超压的最大值,与过压升高和超压上升的最大速率的平均速率相同。

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