金属丝网对甲烷爆炸压力的影响研究开题报告
2020-04-14 15:06:26
1. 研究目的与意义(文献综述)
甲烷气体用作燃料,相较于其他燃料,具有清洁、放热量大、环保的优点,现已经广泛的应用于人们的日常生活中;甲烷气体在化工领域也有大量的应用,甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等;还可作为医药化工合成的生产原料;还可用作甲醛、氢、乙炔、乙烯、甲醇、二硫化碳、硝基甲烷等化学品的生产原料;还可以大量用于合成氨、尿素等产品。
在甲烷气体应用的过程中,往往涉及到甲烷气体的管道运输,而在甲烷气体运输的过程中,存在着甲烷气体泄漏的安全问题,甲烷气体的爆炸极限是5.0%-15.4%,一旦发生泄露事故,如果处理不当,空气进入到管道中,与甲烷会形成一定浓度的预混可燃气体,遇到明火,很容易发生甲烷爆炸的安全事故,给人和设备带来极大的危害。
金属网孔结构因对爆炸产生的火焰和压力波有一定的抑制作用而被相关人员所重视。目前国内外有很多研究人员对金属网孔结构对爆炸产生的火焰和压力波的抑制作用进行了研究。yang等通过试验发现网孔结构的位置和尺寸对火焰的发展有不同的影响,当网孔靠近点火位置时对火焰发展有激励作用。喻健良等研究了多层丝网结构对管道内气体爆炸的抑爆过程,提出临界淬熄速度、临界淬熄超压和熄爆参数等概念,并用火焰传播速度和压力来描述抑爆效果,用淬熄参数来衡量抑爆结构抑制燃烧爆炸的能力。吴征艳等在多层金属丝网结构对瓦斯爆炸传播的抑制作用机理上建立多层丝网结构抑燃抑爆的数学模型,表述了火焰传播参数、爆炸反应波参数与丝网结构参数之间的关系。nie 等使用泡沫陶瓷研究多孔材料对火焰传播的影响,发现多孔材料可明显地吸收能量,减弱爆炸冲击波。zhang 研究了泡沫陶瓷的内部结构,认为这种多孔材料的结构会使火焰发生淬熄,可以有效地抑制爆炸。radulescu 在含有多孔区域的管道内,利用纹影照相技术和压变传感器进行试验,并提出爆轰失稳是处于多孔区域的横波和三波点竞相作用的结果。ciccarelli 在管道内用直径为1. 27 cm的球珠组成不同厚度的多孔区域,利用离子探针、压力变送器测量多孔区域前后的火焰传播速度、火焰前锋反应区厚度,分析多孔区域厚度和孔隙对火焰传播的影响。本文对金属丝网对管道内甲烷爆炸压力的影响效果的研究,可为工业管道的安全性设计提供可靠的实验数据和技术指导。
2. 研究的基本内容与方案
2.1.研究(设计)的基本内容、目标
1.了解管道内气体泄漏引发的爆炸事故带来的危害,可能带来的巨大损失。
3. 研究计划与安排
第1周到第2周:查找与本次实验相关的文献资料,并进行广泛的阅读,了解本次实验的基本原理,以及本次实验需要测量的物理量的意义。
第3周到第4周:准备开题报告,翻译外文文献,并准备毕业实习,撰写实习报告。
第5周到第6周:了解进行实验所需要的器材,了解实验进行的基本步骤。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]. 陈鹏, 杨永波, 郭实龙,等. 金属丝网对甲烷/空气预混火焰传播影响的研究[j]. 中国安全科学学报, 2014, 24(7):33-36.
[2]. 喻健良, 蔡涛, 李岳,等. 丝网结构对爆炸气体淬熄的试验研究[j]. 燃烧科学与技术, 2008, 14(2):97-100.
[3]. 吴征艳, 蒋曙光, 王兰云,等. 多层丝网结构抑制瓦斯爆炸传播的数学模型[j]. 工业安全与环保, 2006, 32(12):1-3.