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摘 要

化工生产过程中常常涉及可燃性的气体和可燃性的液体，如果可燃性的气体，蒸汽和空气的混合物的浓度到达了一定的值就可能会产生爆炸，影响爆炸特性的因素较多，其中初始温度和压力是两个典型的影响因素，且对爆炸特性有着较大的影响，因此研究在不同的初始温度以及初始压力下的容器内气体爆炸特性是非常的有必要。气体的爆炸发生在密闭空间里，那么财产的损失会巨大和人员的伤亡情况也会很重,所以假如可以建立一个数值或者物理的模型精准地去表达完整的爆炸的过程,便于研究密闭的容器里面可燃气体的爆炸在不同初温和初压条件下的爆炸情况,并且综合分析得出可以用在工程实践上，同时又可行简单的规律或者方程,为了尽最大的可能去减小因为可以燃烧的气体发生爆炸而导致财产的损失、人员的伤亡有着科研价值以及实际意义，也可以为提前预防可燃气体爆炸提供参考。

关键词：可燃气体 密闭容器 变温变压 模拟爆炸

Variable temperature pressure within the container on gas explosion characteristic simulation study

ABSTRACT

Often involved in the process of chemical production of flammable gas and combustible liquid, if the flammable gas, vapor and air mixture concentration reaches a certain value may lead to explosion, impact explosion characteristics of many factors, including the influence of initial temperature and pressure are two typical factors, and has a great influence on explosion properties, so research under different initial temperature and pressure of gas explosion characteristic in the container is very necessary. Gas explosion in confined space, then the property loss will be huge and personnel casualties will be very heavy, so if you can establish a model of a numerical or physical precisely to express the full process of the explosion, facilitate the airtight container at the beginning of the explosion of the combustible gas in different early moderate pressure under the condition of explosive situation, and comprehensive analysis can be used in engineering practice, the feasible simple rules or equations again at the same time, in order to the greatest extent possible to reduce because can burn caused by gas explosion property losses, personnel casualties have scientific research value and practical significance, and also can provide reference for prevention of flammable gas explosion in advance.

Keywords: combustible gas； airtight container； variational temperature and pressure ；simulation explosion；

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2国内外研究现状与进展 1

1.2.1密闭容器内气体爆炸特性的理论研究 2

1.2.2密闭容器内气体爆炸特性的实验研究 3

1.2.3密闭容器内气体爆炸特性的数值模拟 5

1.3研究目的及研究内容 5

1.3.1研究目的 5

1.3.2研究内容 6

第二章 气体爆炸的基础理论 7

2.1可燃性气体爆炸的基本形式 7

2.1.1可燃性气体爆炸的模式介绍 7

2.1.2四种模式的研究比较 8

2.2可燃性气体爆炸的基本参数 9

2.2.1可燃性气体爆炸的基本参数 9

2.3可燃性气体爆炸的作用因素 10

2.3.1可燃性气体的性质对可燃性气体爆炸的作用 10

2.3.2可燃性气体的浓度对可燃性气体爆炸的作用 11

2.3.3点火能量、点火位置对可燃性气体爆炸的作用 11

2.3.4周围环境对可燃性气体爆炸的作用 12

第三章 实验装置与方法 13

3.1实验研究的介绍 13

3.2实验装置 13

3.2.1实验容器 14

3.2.2抽真空系统 15

3.2.3配充气系统 15

3.2.4点火系统 17

3.2.5压力测试系统 17

3.2.6数据采集系统 18

第四章 容器内气体爆炸的数值模拟研究 20

4.1数值模拟研究 20

4.2物理模型 20

4.3数学模型 21

4.3.1假想条件 21

4.3.2基本方程 21

4.3.3 湍流和燃烧模型 22

4.3.4容器的壁面函数 22

4.4数值方法 23

4.4.1基本方程的离散 23

4.4.2（SIMPLE）算法 24

4.5初始及边界条件 24

4.5.1点火初始条件 25

4.5.2 边界条件 25

4.6模型建立与网格处理 25

4.7数值模拟有效性的验证 26

4.7.1变温对爆炸容器里面压力的作用 28

4.7.2变压对爆炸容器里面压力的作用 30

4.7.3变温变压对爆炸容器里面压力的作用 31

参考文献 33

致谢 36

第一章 绪论

1.1引言

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