清华大学学报(自然科学版)

作者：李满厚, 汲世杰

单位：1. 合肥工业大学 土木与水利工程学院, 合肥 230009;<br>2. 安徽省氢安全国际联合研究中心, 合肥 230009

关键词：掺氢天然气,七氟丙烷,二氧化碳,掺氢比例,抑爆

基金：精细爆破国家重点实验室开放基金项目(PBSKL2023A14)

为探究掺氢天然气在方形受限空间中的爆炸特性及七氟丙烷/二氧化碳对其爆炸抑制作用,在0.5 m&#215;0.5 m&#215;0.5 m的方形爆炸容器中进行掺氢天然气抑爆实验研究。首先进行掺氢体积分数0 %~50 %的掺氢天然气爆炸特性研究,结果表明:随着掺氢比例增大,最大爆炸超压和火焰传播速度都呈现上升趋势。随后在甲烷中掺入50 %体积分数氢气开展二氧化碳或七氟丙烷抑爆实验,分析了最大爆炸超压、达到最大爆炸超压延迟时间、火焰传播速度等关键爆炸参数在不同抑爆剂体积分数下的演变规律。结果表明:随着抑爆剂体积分数增加,最大爆炸超压快速衰减,达到最大爆炸超压延迟时间延长。高速图像采集结果表明:火焰面拉伸明显,球形火焰传播速度显著减小。选取两种抑爆剂的不同体积分数下抑爆参数值进行对比,发现在二氧化碳体积分数是七氟丙烷2倍情况下,二者对最大爆炸超压的抑制效果相当;在10 %体积分数七氟丙烷和20 %体积分数二氧化碳作用下均可达到完全抑制,最大爆炸超压分别下降了98.0 %和94.4 %。两种抑爆剂都具有物理和化学抑爆作用,但七氟丙烷的抑爆效果明显优于二氧化碳。

来源：2024年第6期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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