不同磁性金属丝对氢气爆炸的影响机理研究

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。