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H_2/Air/CO_2点火过程中的热辐射和化学反应效应

张伟阔 , 陈正 , 孔文俊

工程热物理学报

本文采用基于详细化学反应机理的化学反应流自适应数值模拟技术,研究了添加二氧化碳对氢气/空气预混气体点火的影响,获得了不同当量比下最小点火能随稀释率的变化情况。本文引入最小点火能的热辐射敏感度与化学反应敏感度,重点分析了CO_2的热辐射效应和化学反应效应对最小点火能的影响。研究结果表明二氧化碳的热辐射效应和化学反应效应只有在接近极限稀释率时才会导致最小点火能有显著升高。

关键词: 氢气/空气/二氧化碳 , 最小点火能 , 热辐射效应 , 化学反应效应

稀释气体对预混甲烷/空气点火的影响

张伟阔 , 苟小龙 , 孔文俊 , 陈正

工程热物理学报

本文采用详细化学反应机理数值研究了添加不同稀释气体(氦气/氩气/氮气/二氧化碳)对甲烷/空气预混气体点火的影响,比较了氢气/空气/二氧化碳和甲烷/空气/二氧化碳的最小点火能与稀释极限.研究结果表明:稀释气体的热力学效应和火焰动力学效应均会导致最小点火能变大;在添加二氧化碳时,甲烷/空气的稀释极限远低于氢气/空气的稀释极限.

关键词: 稀释气体 , 甲烷/空气 , 最小点火能 , 热力学效应 , 火焰动力学效应

黑火药粉尘爆炸特性研究

胡海燕 , 李娟娟 , 胡立双 , 王颖

兵器材料科学与工程

利用自行设计建立的20 L球形爆炸装置和引进的最小点火能测试系统对黑火药粉尘的爆炸特性进行实验研究。结果表明:粒度对黑火药的爆炸极限影响不大;随着黑火药粉尘浓度的增大,黑火药粉尘的最大爆炸压力和最大压力上升速率呈线性增大;黑火药粉尘的最小点火能随着粉尘浓度的增大而降低,当粉尘达到某一浓度后,浓度的增加对点火能量的影响不大;黑火药的最小点火能受环境湿度影响很大,当达到一定湿度后,黑火药粉尘将不能被点着。

关键词: 粉尘爆炸 , 黑火药 , 最大爆炸压力 , 爆炸极限 , 最小点火能

燃料与自由基的Lewis数对预混气体点火的影响

张黄伟 , 陈正

工程热物理学报

通过渐近理论分析研究了燃料与自由基的Lewis数对预混气体点火的影响。采用包含自由基的两步化学反应,基于火焰球模型,推导出了描述火焰球半径随点火能以及燃料与自由基的Lewis数而变化的关系式。并在此基础上发现不同参数条件下成功点火的三种情况,研究了燃料与自由基的Lewis数对最小点火能的影响。研究结果表明:随着燃料Lewis数的增大,最小点火能增大;随着自由基Lewis数的增大,最小点火能减小。

关键词: 两步化学反应 , Lewis数 , 最小点火能

预混气体自由基点火的机理研究

张黄伟 , 郭鹏 , 陈正

工程热物理学报

本文通过渐近理论分析研究了预混气体的自由基点火。采用包含自由基动力学的两步化学反应,基于火焰球模型,推导出了描述火焰球半径随热点火能和自由基点火能以及燃料与自由基的Lewis数的关系式。并在此基础上分别分析了不存在热点火和存在热点火时自由基点火的临界条件,研究了燃料与自由基的Lewis数对最小自由基点火能的影响。研究结果表明:仅存在自由基点火时,最小自由基点火能随着自由基Lewis数的增加而减小,但燃料Lewis数对最小自由基点火能无影响。

关键词: 自由基点火 , Lewis数 , 最小点火能

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