障礙物對瓦斯煤塵火焰?zhèn)鞑ミ^程影響的實驗研究(二)

障礙物對***煤塵火焰?zhèn)鞑ミ^程影響的試驗討論二,光電二極管的響應(yīng)時間為10-7,,。

該系統(tǒng)即使在低濃度的甲烷燃燒的淡藍色火焰下,也能夠精確地采集到火焰信號,其采集速度為微秒級,完全能夠滿足試驗精度的需要。

在試驗的過程中,依據(jù)試驗條件和該光電二極管的光電流的要求,特設(shè)計每個光電二極管與一個電阻串聯(lián),利用電阻的限流來把握電路中電流不超過光電二極管的最大光電流。

,其輸出能量在250-500。

,當儲能電容器充電完畢后將開關(guān)旋到放電檔位時,電容器便在點火電極間放電,點燃火焰加速管里的預(yù)混甲烷氣。

,選用標準的高壓氣瓶、精度高的壓力表和真空表、閘閥,設(shè)計』口工成混合氣配制系統(tǒng)。

試驗時,需先在管道底部均勻地鋪上確定比例的煤塵,再放上障礙物,然后將火焰加速管兩端封閉,再將管內(nèi)抽成真空。

此時調(diào)試動態(tài)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),依據(jù)需要設(shè)定相應(yīng)的采樣頻率、采樣長度及相關(guān)參數(shù),使之處于等待采集狀態(tài)。

然后打開手閥,把預(yù)先配置好的確定濃度的甲烷一空氣混合氣體充人火焰加速管,當達到一個大氣壓時,開口端輕質(zhì)堵頭自動脫離,充氣完畢,此時利用高壓電火花點火裝置點火引燃,然后測定***煤塵燃燒過程中的有關(guān)參數(shù)。

***煤塵燃燒過程中火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊憺榱藸幷?**煤塵燃燒過程中火焰的傳播規(guī)律,、、、共4種類型的障礙物。

型、,每兩擋板之間的間距分別為20和30,型共有7片矩形擋板,型共有5片矩形擋板。

、,型障礙物每兩擋板之間的間距為20,共7片矩形擋板,型障礙物每兩擋板之間的間距為30,其矩形擋板數(shù)為5個。

試驗時在管底均勻地鋪上煤塵煤塵的有關(guān)參數(shù)見表1,并用儲能電容器點燃甲烷一空氣的混合氣體,在火焰加速管中加障礙物和不加障礙物兩種狀況進行了試驗傳播具有重要的影響。

%的甲烷氣體誘導(dǎo)煤塵發(fā)生燃燒時,障礙物對火焰?zhèn)鞑ニ俣扔绊懙脑囼灲Y(jié)果,其中、、、是上述4種類型的障礙物,點火時從閉口端向開口端點火。

圖2障礙物對甲烷誘導(dǎo)煤塵燃燒的火焰速度的加速作用從圖2中可以看出,在沒有障礙物存在時,火焰的傳播速度變化不明顯,而當存在、、、等4種類型的障礙物時,火焰?zhèn)鞑ニ俣榷茧S著離點火端距離的增大而增大,這是由于障礙物的存在,提高了火焰?zhèn)鞑ミ^程中的湍流現(xiàn)象,湍流使火焰陣面發(fā)生褶皺,增大了火焰燃燒面積,從而提高了火焰的傳播速度,與此同時,火焰推動前方未燃氣體向前運動,卷起管底鋪上的煤塵,使煤塵參與反應(yīng),放出大量的熱量,不僅補充了壁面的熱損失,而且使氣體膨脹進一步加劇,進一步提高了湍流度,從而使火焰?zhèn)鞑ニ俣冗M一步提高,這種正反饋的結(jié)果導(dǎo)致火焰?zhèn)鞑ニ俣炔粩嗉哟?最終導(dǎo)致爆炸。

另外,放置的障礙物數(shù)目、特征尺寸對火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊拇笮∫簿哂兄匾挠绊憽?/p>

對于擋板間距都為20的、障礙物,由于型障礙物的高度大于型障礙物的高度,從圖2中可以看出,在火焰加速管的同一位置處,型障礙物下的火焰?zhèn)鞑ニ俣却笥谛驼系K物的火焰?zhèn)鞑ニ俣?并且隨著火焰由閉口端向開口端傳播,兩者的速度差越來越大。

從圖2火焰?zhèn)鞑サ乃俣惹€上還可以看出,接近管口處,對于型障礙物,其火焰速度超過210,而對于型障礙物,其火焰速度只達到110左右,即此時型障礙物下的火焰速度大約是型障礙物下火焰速度的兩倍。

,但型障礙物擋板間距