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创造
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研究了冲击波诱发沉积煤尘的爆炸特性和复合火焰的传播特性，分析了不同强度初始冲击波下煤尘盘管吸力的特性，讨论了复合冲击火焰的加速机理。
作者
翟 1， 张资阳 1， 潘荣荣 1， 于明高 2， 陈丽伟 1， 温小平 1
单位
1. 河南工业大学煤炭安全生产河南省协同创新中心;重庆大学煤矿灾害动态与控制国家重点实验室
研究背景
瓦斯爆炸是影响煤矿安全生产的"头号杀手"。煤矿发生重大爆炸事故往往是由煤气和煤尘共同参与爆炸引起的，瓦斯爆炸冲击波在传播过程中不断吸走巷道周围的煤尘，形成分布不均的易燃粉尘云，随后高温火焰表面点火，以不间断爆炸的形式蔓延， 导致气体/煤尘爆炸具有较高的破坏性。
现有研究主要集中在气体/煤尘共存时爆炸超压和火焰传播速度等爆炸特性。由于煤矿瓦斯/煤尘爆炸火焰是由冲击波引导的煤尘云火焰形成的复合物，冲击波强度对沉积煤尘的吸力有重要影响，对复合冲击火焰的形成和火焰加速的研究较少。因此，有必要进一步研究不同爆炸强度下的煤尘吸力特性，以揭示其对气体/煤尘爆炸火焰加速的影响。
选择它
在全透明有机玻璃管道中，采用同步控制系统、高速摄像系统和高速粒子成像测速系统（PIV）研究了不同气体爆炸强度条件下诱发沉积煤尘爆炸和复合火焰传播的特性，并从爆炸过电压等方面分析了煤尘滚动湍流的特性， 火焰传播速度、火焰温度和复合火焰演化规律。
实验结果表明，在3种工况下，随着甲烷体积分数的增加，爆炸性超压和压力上升速率显著增加，压力峰值矩减小，当体积分数超过8.5%时，压力曲线和压力上升速率曲线表现出明显的振荡特性。复合火焰的传播速度远高于纯气体爆炸，复合火焰传播的速度-位置曲线以波动和上升为特征。甲烷的体积分数与当量比越接近，爆炸超压、波前流速、火焰前温度及其温升率就越高。当甲烷体积分数分别为9.5%和8.5%时，复合火焰被"钩住"，然后火焰迅速加速。当甲烷体积分数降低到8.5%时，复合火焰的亮度降低，结构呈现破碎和不连续的特点。
PIV试验表明：当甲烷的体积分数为9.5%时，初始爆炸强度高，波前流速度快，煤粉能随冲击波快速移动，卷曲区整体湍流强度高，大大加快了煤粉与空气的混合速度， 并促进卷煤粉的燃烧。高波前流速和火焰前温度的结合是甲烷/煤尘复合火焰加速的原因。
一些图片
实验系统
褐煤粉粒径分布及扫描电镜图像
三强冲击波诱导沉积煤尘爆炸压力-时间曲线
三强冲击波诱发沉积煤尘爆炸速率-时间曲线
3.强度冲击波诱发沉积煤尘爆炸火焰温度-时间曲线
峰值火焰温度和到达力矩随冲击波强度的变化曲线
三种强度冲击波诱发沉积煤尘爆炸火焰的温升速率-时间曲线
复合火焰的最大温升速率及其来临时刻随甲烷体积分数曲线而变化
3种强度冲击波诱发煤尘爆炸火焰传播速度-时间曲线
3.强度冲击波诱导沉积煤尘爆炸 火焰传播速度-传播距离曲线
3种强度冲击波诱发沉积煤尘爆炸火焰结构图
普维士实验系统信号
3种强度冲击波诱发煤尘爆炸瞬时速度场和涡流场
甲烷/煤尘爆炸复合火焰加速模式
作者介绍
闫，女，1982年9月28日出生于河南省汤阴市，工学博士，副教授，硕士生导师，一级注册消防工程师，注册安全工程师，消防工程系教师，河南科技大学安全科学与工程学院，主要从事消防防爆教学研究工作，校级骨干教师。获得省部级科技奖4项，发表学术论文50余篇。
研究方向
防火防爆
主要结果
致力于气液两相介质爆炸抑制理论与技术的研究，取得了多项创新成果，形成了井和抽排管网中添加剂惰性细水雾防减量化的综合防护技术体系，为煤矿提供了安全、清洁、高效的防爆缓解技术。
源：
翟、张紫阳、潘荣荣等不同强度的冲击波诱发沉积煤尘爆炸火焰的传播特性。煤炭学报， 2021， 46（2）： 498-506.
[2] 裴北，张紫阳，潘荣坤，等.不同强度冲击波引起的沉积煤尘爆炸火焰传播特性[J].煤炭学报，2021，46（2）：498-506.
负责编辑：钱晓静
编辑：郭晓轩
审核：张
结束
过去真是太好了
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