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封闭空间内瓦斯浓度对瓦斯爆炸反应动力学特性的影响
引用本文:李祥春, 聂百胜, 杨春丽, 陈金伟. 封闭空间内瓦斯浓度对瓦斯爆炸反应动力学特性的影响[J]. 高压物理学报, 2017, 31(2): 135-147. doi: 10.11858/gywlxb.2017.02.005
作者姓名:李祥春  聂百胜  杨春丽  陈金伟
作者单位:1.中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院, 北京 100083;;2.中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室, 北京 100083;;3.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院, 北京 100083
基金项目:国家自然科学基金51304212 教育部高等学校博士学科点专项科研基金20120023120005 北京高等学校青年英才计划项目YETP0930 中央高校基本科研业务费专项资金2009QZ09
摘    要:

为了研究瓦斯浓度对瓦斯爆炸反应动力学特性的影响,利用定容反应器模型,对不同瓦斯浓度情况下的瓦斯爆炸反应进行了模拟研究。研究结果表明:随着初始瓦斯浓度的增加,瓦斯爆炸的最终温度先升后降,压力逐渐升高;·OH、H·和O·自由基摩尔分数先升后降;残余的CH4摩尔分数缓慢增加,O2摩尔分数缓慢减少至零。
瓦斯爆炸的最佳反应浓度比化学计量浓度要高,大约在10%~12%之间,此时爆炸后体系中温度达到最大值。在化学当量比情况下,对甲烷和氧气的消耗、自由基(O·和H·)的生成起促进作用的关键基元反应步为R32、R38、R85、R118、R119、R155、R156、R157;对甲烷和氧气的产生、自由基(O·和H·)的消减起促进作用的关键基元反应步为R53、R158。




关 键 词:瓦斯爆炸   瓦斯浓度   模拟   基元反应步
收稿时间:2015-09-23
修稿时间:2016-06-06
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