封闭空间内瓦斯浓度对瓦斯爆炸反应动力学特性的影响

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。