波纹板阻火器对爆燃火焰淬熄作用的实验研究

对丙烷－空气爆燃火焰通过波纹板阻火器时的淬熄现象作了实验研究，并从热传导理论模型出发导出了爆燃火焰速度与阻火芯波纹尺寸关系的计算公式，该公式得到了实验的验证．这一结果也进一步证实了冷壁效应是爆燃火焰在狭缝中淬熄的主要原因．     

障碍物对火焰加速及爆燃转爆轰过程影响研究

为研究设障管内火焰传播特性以及爆轰转捩机理,比较固体障碍物和流体障碍物对火焰加速以及爆燃转爆轰（DDT）过程影响的区别,采用CFD软件对丙烷、氧气和氮气在爆轰管内爆燃转爆轰过程开展了模拟研究。研究结果表明：火焰前锋在固体障碍物的作用下,呈现先加速后减速的趋势;而火焰前锋在流体障碍物的作用下,加速趋势更为稳定。将首个固体障碍物改为流体障碍物能够缩短爆燃转爆轰的时间与距离,爆燃转爆轰距离与时间随着流体障碍物个数的增加呈现先减小后增加的趋势。     

小尺度管道中CH4-O2爆炸火焰传播规律实验研究

为研究小尺度管道中CH₄-O₂爆炸火焰传播规律,设计并建立了小尺度管道实验系统,由小尺度管道、配气系统、点火系统、爆炸压力数据采集系统、高速摄影系统以及数据处理系统等组成. 利用小尺度管道实验系统,研究了不同初始压力、不同初始浓度条件下CH₄-O₂混合气体爆炸火焰传播的规律. 爆炸火焰传播速度由高速摄影系统采集的图像利用Matlab程序进行处理并计算得到. 结果表明:同一初始浓度条件下,随着初始压力的增加,爆炸火焰在管道中传播的最大速度随之增大;管道中爆炸火焰最大速度与初始压力的倒数近似呈线性关系;对于不同初始浓度下的混合气体,都存在使混合气体形成加速火焰的最低初始压力;以化学当量浓度（CH₄+2O₂）为界限,当初始浓度越接近化学当量浓度时,混合气体形成加速火焰所需的最低初始压力越小.      

瓦斯爆炸火焰与压力波伴生关系的数值研究

从三维非定常守恒方程出发,采用58步化学反应模型,对瓦斯爆炸过程中火焰与压力波的伴生关系进行了数值模拟.在此基础上,模拟了氢氧燃烧驱动的破膜过程以及破膜前后压缩波、稀疏波对火焰阵面的影响;同时也详细研究了瓦斯爆炸过程中,压力波、火焰与障碍物的相互作用;通过实验和模拟验证了数学模型和所编程序的可靠性.     

火焰速度与超压关系

在试验的基础上,探讨了瓦斯爆炸过程中火焰速度与超压之间的关系,研究结果表明：在瓦斯爆炸过程中,冲击波阵面的强度与火焰速度有关;无障碍物时,火焰速度小于１００ ｍ ／ｓ,产生的冲击波较弱,冲击波阵面上超压较小;随着障碍物的增多,火焰加速显著,一旦火焰速度加速超过２００ ｍ ／ｓ,冲击波阵面上的超压则显著提高,冲击波阵面强度增大,这种高速火焰的压力波所引起的爆炸波破坏效应与爆轰波产生的爆炸波破坏效应相当,对于煤矿井下来说,会严重破坏设备,导致人员的较大伤亡。     

初始条件对管道内爆轰波传播特性影响研究

实验研究了C_2H_2+2.5O_2+nAr气体爆轰波传播特性随初始条件变化规律。采用光电二极管测量爆轰波传播速度,烟迹法记录爆轰波胞格结构。结果表明:随初始压力降低,爆轰波在管道内出现稳态式、快速波动式、失效式传播模式。稳态式传播时爆轰速度局部波动小于平均速度的5%,初始压力对爆轰速度几乎无影响;快速波动式传播时爆轰速度局部波动增大,平均速度发生衰减,衰减幅度随初始压力降低而增大。随Ar稀释浓度增加,爆轰速度逐渐减小,且Ar稀释浓度对爆轰速度的影响显著。胞格尺寸随初始压力的降低而增大;稳态气体胞格结构规整;而非稳态气体胞格结构杂乱。     

固液混合燃料细观结构与爆轰关系的分形研究

根据一次引爆燃料空气炸药爆轰的物理机制,利用分形几何原理,描述和分析固液混合燃料介质内部细观结构,探索各组分在起爆过程中的相互关系．为燃料空气炸药组分比例优化和细观结构匹配提供理论依据．本提出的分析方法和结果与实验吻合。     

有压管道中排气速度与管道压力的关系

集中供热、城市输配水管道常出现管道爆管,给工业生产,居民生活带来严重影响,经有关方面的专家分析,其主要原因是管道排气不畅引发水锤造成的,然而,工程实际中,管道排气装置的合理选择及正确安装都未得到足够的重视。基于此,我们模拟工程实际中排气阀工作状态下的环境,根据实验数据,分析了管道排气速度与管道压力及管道中液面上升与管道中压力之间的关系,希望能对合理正确选择排气阀有所帮助。     

管道内甲烷-空气预混火焰传播特性的实验与数值模拟研究

采用高速纹影摄像系统、压力传感器等对小型水平封闭管道内甲烷-空气预混燃烧火焰的传播过程进行了实验研究,得到了火焰锋面结构、传播速度和压力随时间的变化关系.研究结果表明,管道内预混火焰传播过程中,火焰结构会发生明显变化,即从向未燃气体凸出的球形层流火焰转变成向已燃气体凹陷的V形湍流火焰,同时伴有火焰传播速度的减小、压力的不断增大.另外运用标准k-ε模型,对非定常时的甲烷预混燃烧火焰进行数值模拟,得到了与实验结果类似的火焰传播特性和火焰结构的变化规律.     

液体管道弯头泄漏建模与仿真研究

由伯努利方程、连续性方程等方程组成的方程组表明当流场入口总压强、流场出口静压强一定时,管道内外静压强差、泄漏孔直径大小、无泄漏时管道输送速度等将影响泄漏流场特性.基于FLUENT的输水管道弯头漏流场数值模拟数据表明当流场入口总压强、流场出口静压强一定时,管道内外静压强差与流场入口速度、泄漏速度、泄漏率呈正相关,与流场出口速度、流场入出口压强差呈负相关.输水管道弯头泄漏流场研究以及数值模拟所得结果将为液体管道的泄漏检测、定位技术研究提供重要参考.     

导管长度和通径对粉尘爆炸泄放火焰的影响

为研究高开启压力条件下泄爆导管对粉尘爆炸泄放火焰传播的影响,采用FLACS软件模拟了20 L球形装置粉尘泄爆过程,研究了不同导管长度（0~10 m）和导管通径（50~130 mm）对粉尘爆炸泄放过程中火焰形态、温度、长度的影响规律。结果表明,增加泄爆导管长度可降低泄放火焰的温度;加装泄爆导管后,粉尘爆炸泄放火焰锋面形态由“半弧形”转变为“刀锋状”,且对最大泄放火焰长度影响显著;导管通径较小时,导管长度越长,泄放火焰长度越短;导管通径较大时,泄放火焰长度随导管长度的增加先增大后减小。     

列车不同部位着火时火焰顶棚射流温度特性研究

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网壳结构与下部结构协同工作的研究

提出了考虑网壳结构与下部结构协同工作的简化处理方法,将支承结构简化为弹簧和附加质量,进而考虑下部支承结构的弹性效应和附加惯性效应．采用Newmark计算格式,对网壳结构进行动力时程分析,探讨了下部支承对结构地震响应的影响情况．建议根据工程的实际支承情况,设计时应考虑网壳与下部支承结构在地震作用下的协同工作．     

福州市的城市建设与风场

本文计算分析了福州城市建设对风速的影响,计算结果表明,福州城市建设的发展已使市区风速逐渐减小,本文还计算分析了30年一遇的10分钟平均最大风速和风压在福州市区的分布。     

信号交叉口过街老年人比例与行人步行速度关系分析

为了对不同老年人混入比例下的行人步行速度进行较细致的分析,进而确定老年人比例达到一定程度时的行人信号设置依据,以重庆市3个信号交叉口以及一路段的老年人和成年人过街情况为分析对象,通过现场观测和后期人工提取获取了相关参数。使用统计学的方法,对比分析了老年人和成年人、不同信号交叉口设施设置情况下的步速等特征。最后借助微观仿真软件,使用未知拐点的回归模型分析了老年人的比例与行人步行速度的关系,结果表明:老年人比例超过14%时,行人的步行速度出现显著的变化,进而提出老年人比例超过14%时,建议信号交叉口的步行速度设计值为0.97 m/s。研究成果可以为老年人通行需求较多的信号交叉口行人信号配时提供基础。     

管道长度与阻抗式调压室水击穿室系数的关系分析

由于阻抗的存在,阻抗式调压室不能完全反射水击波,存在水击穿室问题.本文根据阻抗式调压室的实际边界情况,利用水击基本方程,运用特征线法,通过对实例的计算分析,得出了管道长度对阻抗式调压室水击穿室系数的影响关系.     

大直径盾构隧道与下伏溶洞安全距离

岩溶发育地区的溶洞与在建盾构隧道之间的安全距离是一个重要的工程问题,如果溶洞与盾构隧道之间的距离过小则会导致隧道的失稳。本文基于武汉和平大道南延线隧道工程,在岩溶隧道失稳判断依据的基础上,设计选取围岩级别、侧压力系数、隧道的埋深和溶洞的大小四个影响因素来进行正交实验,同时采用了数值模拟与回归分析相结合的试验分析方法,探讨了影响安全厚度的因素,最终建立了下伏溶洞与隧道安全距离的预测模型。研究结果表明：在大直径盾构隧道下伏溶洞情况下,隧道的埋深、侧压力系数、溶洞的直径、围岩水平对于隧道安全距离的影响程度依次增加。安全距离与围岩级别呈负相关关系,与侧压力系数、隧道的埋深和溶洞的直径呈正相关关系。另外,通过对比验证试验区段典型断面的工程实例,证明了该安全预测模型在工程设计中具有参考价值。     

氢氧化亚镍的性能与结构之间关系的研究

在Ｘ光衍射（ＸＲＤ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、差热（ＤＴＡ）和热重（ＴＧＡ）等测试结果的基础上，对氢氧化亚镍（Ｎｉ（ＯＨ）２）的晶体结构与其性能参数之间的关系进行了研究。研究结果表明，Ｎｉ（ＯＨ）２颗粒的结晶度越高、颗粒的粒径分布越合理，产品的堆积密度越高；Ｎｉ（ＯＨ）２晶体的晶粒越小，产品的电化学活度越高。晶粒大小可以用产品的Ｘ光衍射图中特征峰的半峰宽这一参数来表征。当（００１）和（１０１）晶面的衍射峰半峰宽分别为０．７５°和０．８２°时，产品的活度物质利用率可达９９％，另外，Ｎｉ（ＯＨ）２的热分解温度越高，其活度则越低。     

高强混凝土湿扩散与火灾爆裂关系研究

从爆裂机理研究出发，针对高强砂浆等试件，利用明火加热炉，开展了一系列试验．发现爆裂与很多因素有关，例如随温度的升高和时间的延长，爆裂加剧；硅灰掺合料会使爆裂更易发生；而聚丙烯(PP)纤维的加入可以抑制爆裂的发生，降低爆裂程度．试验用PCK方法测试了胶砂试件的吸水性，并探讨了吸水性和试件爆裂的关系，结果表明吸水性好的掺有聚丙烯纤维的试件不易爆裂．