不同磁性金属丝对氢气爆炸的影响机理研究 |
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作者姓名: | 胡守涛 洪子金 杨喜港 聂百胜 李如霞 王乐 高建村 |
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作者单位: | 1. 北京石油化工学院安全工程学院;2. 北京市安全生产工程技术研究院;3. 重庆大学资源与安全学院;4. 南京理工大学化学与化工学院 |
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基金项目: | 北京市教委科技计划项目(KM201910017001); |
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摘 要: | 为探索氢气爆炸防治新技术,开发新型阻隔防爆材料,开展了抗磁性铝丝和铁磁性镍丝对预混氢气-空气爆炸压力影响实验,利用CHEMKIN-PRO软件对氢气爆炸过程中的反应路径和温度敏感性变化进行模拟。实验结果表明,两种金属丝对氢气-空气混合气体爆炸具有双重作用:当混合气体中氢气的体积分数低于20%时,金属丝材料抑制氢气爆炸,且材料填充量越大,抑制作用越强;当混合气体中氢气的体积分数高于25%时,两种金属丝促进氢气爆炸,且填充量越大,促进作用越强。在促进爆炸阶段,镍丝的促进效果弱于铝丝;在抑制爆炸阶段,镍丝的抑爆效果优于铝丝。模拟结果表明,R2对氢气的生成速率影响最大,R1对氢气及爆炸过程中的温度影响最大,影响温度敏感性变化的主要基元反应对爆炸均具有促进作用。通过实验和数值模拟综合分析,揭示了不同磁性金属丝对氢气爆炸的影响机理,可为氢气爆炸防治和开发新型阻隔防爆材料提供理论指导。
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关 键 词: | 氢气爆炸 磁性 温度敏感性 填充量 自由基 防爆材料 |
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