论文题目: 密闭空间粉尘爆炸特性的实验研究与泄放计算
论文类型: 硕士论文
论文专业: 安全技术及工程
作者: 郑大高
导师: 喻健良
关键词: 粉尘爆炸,爆炸压力,压力上升速率,协同效应,泄放面积
文献来源: 大连理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文以铝粉、黑索金以及它们的混合粉尘为研究对象,用1. 3升哈特曼管对它们的爆炸特性进行了实验研究。对目前国内外计算密闭容器和建筑物内粉尘爆炸泄放面积的常用计算方法进行了归纳总结,并用VB开发了可视化应用程序-粉尘爆炸泄放计算系统。主要工作和结论如下:(1) 自行设计了一套哈特曼粉尘爆炸实验装置系统。利用该装置可以测量最大爆炸压力和最大压力上升速率等粉尘爆炸特性参数。(2) 利用这套实验装置系统,对铝粉和黑索金粉尘的爆炸特性进行了实验研究。实验结果表明:含能材料粉尘(黑索金)的爆炸特性和一般工业粉尘(铝粉)的爆炸特性有很大差异。对于一般工业粉尘铝粉来说,点火延迟时间对其最大爆炸压力和最大压力上升速率的影响十分明显;其最大爆炸压力和最大压力上升速率随着粉尘粒度的减小而增加,且增加趋势明显;存在一个最佳粉尘浓度,使其最大爆炸压力和最大压力上升速率达到最大值。但对于含能材料粉尘来说,空气中的氧浓度并非是其爆炸的必要条件;点火延迟时间在一定范围内对其最大爆炸压力和最大压力上升速率影响不明显;粉尘粒度对其最大爆炸压力影响很小,最大压力上升速率随粉尘粒度的减小而增大,但趋势没有一般工业粉尘明显;最大爆炸压力和最大压力上升速率随粉尘浓度的增加而线性增加。(3) 对铝粉与黑索金的混合粉尘的爆炸特性进行了实验研究,从其最大爆炸压力以及最大压力上升速率与混合粉尘的配比关系可以看出两种粉尘在一定配比时,两者存在协同作用。其最大爆炸压力和最大压力上升速率明显高于相同浓度下纯铝粉和纯黑索金粉尘爆炸时的值。(4) 归纳总结了目前国内外计算粉尘爆炸泄放面积的常用方法,用VB开发了可视化应用程序-粉尘爆炸泄放计算系统,应用该程序可以快速、准确地计算密闭容器和建筑物内粉尘爆炸的泄放面积,为泄放面积的计算提供了便利。本文的创新点是:(1) 对铝粉和黑索金混合粉尘中两者的协同效应进行了实验研究,得出了产生协同效应时两者的配比关系。(2) 用程序对粉尘爆炸泄放算图进行读取,避免了手工读图造成的误差,提高了准确性。
论文目录:
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1．1 粉尘爆炸
1．1．1 粉尘爆炸及其分类
1．1．2 粉尘爆炸的条件
1．1．3 粉尘爆炸机理
1．1．4 粉尘爆炸的特点
1．1．5 粉尘的爆炸特性
1．1．6 粉尘爆炸的影响因素
1．1．7 粉尘爆炸强度分级方法
1．1．8 粉尘爆炸泄放面积计算
1．2 粉尘爆炸的预防与防护
1．2．1 粉尘爆炸的预防
1．2．2 粉尘爆炸的防护
1．2．3 粉尘与气体防爆的比较
1．3 粉尘爆炸近期研究与发展
1．3．1 粉尘爆炸基础研究现状和突出问题
1．3．2 工业中防止和控制粉尘爆炸的现状和突出问题
1．3．3 粉尘点火性和爆炸性检测的现状和问题
1．4 本文的主要工作
2 实验装置
2．1 使用哈特曼粉尘爆炸实验装置系统的依据
2．2 哈特曼粉尘爆炸实验装置系统的组成
2．3 哈特曼粉尘爆炸实验装置系统的功能
2．4 本章小结
3 铝粉爆炸特性的实验研究
3．1 密闭容器内粉尘爆炸特性
3．2 实验过程
3．3 实验参数
3．3．1 最大爆炸压力和最大压力上升速率
3．3．2 爆炸指数
3．4 粉尘爆炸过程的分析
3．5 最大爆炸压力与最大压力上升速率的实验研究
3．5．1 点火延迟时间对最大爆炸压力和最大压力上升速率的影响
3．5．2 粉尘粒度对最大爆炸压力和最大压力上升速率的影响
3．5．3 粉尘浓度对最大爆炸压力和最大压力上升速率的影响
3．6 粉尘爆炸时间的实验研究
3．6．1 粉尘粒度对爆炸时间的影响
3．6．2 粉尘浓度对爆炸时间的影响
3．7 铝粉爆炸强度等级
3．8 本章小结
4 含能材料粉尘爆炸特性的实验研究
4．1 实验过程
4．2 实验参数
4．3 粉尘爆炸过程的分析
4．4 最大爆炸压力与最大压力上升速率的实验研究
4．4．1 点火延迟时间对最大爆炸压力和最大压力上升速率的影响
4．4．2 粉尘粒度对最大爆炸压力和最大压力上升速率的影响
4．4．3 粉尘浓度对最大爆炸压力和最大压力上升速率的影响
4．5 粉尘爆炸时间的实验研究
4．5．1 粉尘粒度对爆炸时间的影响
4．5．2 粉尘浓度对爆炸时间的影响
4．6 本章小结
5 铝粉与黑索金混合粉尘爆炸特性的实验研究
5．1 实验过程
5．2 实验参数
5．3 粉尘爆炸过程的分析
5．4 点火延迟时间对最大爆炸压力和最大压力上升速率的影响
5．5 铝粉和黑索金协同效应的实验研究
5．5．1 铝粉爆炸参数的实验结果
5．5．2 黑索金爆炸参数的实验结果
5．5．3 铝粉与黑索金混合粉尘的实验结果
5．6 本章小结
6 含能材料粉尘与一般工业粉尘爆炸特性的对比分析
6．1 爆炸过程
6．2 点火延迟时间对最大爆炸压力和最大压力上升速率的影响
6．3 粉尘粒度对最大爆炸压力和最大压力上升速率的影响
6．4 粉尘浓度对最大爆炸压力和最大压力上升速率的影响
6．5 粉尘粒度对爆炸时间的影响
6．6 粉尘浓度对爆炸时间的影响
6．7 本章小结
7 粉尘爆炸泄放面积的计算
7．1 容器的爆炸泄放计算
7．1．1 比例计算法
7．1．2 图算法
7．1．3 立方根法
7．1．4 改进的图算法
7．1．5 公式法
7．2 建筑物的爆炸泄放计算
7．2．1 常用计算方法
7．2．2 方形建筑物泄放面积计算方法
7．3 本章小结
8 粉尘爆炸泄放计算系统
8．1 系统简介
8．2 系统登录
8．3 泄放面积计算
8．4 数据库管理系统
8．5 本章小结
结论
参考文献
附录A 符号说明
附录B 铝粉爆炸特性实验数据
附录C 黑索金粉尘爆炸特性实验数据
附录D 铝粉和黑索金混合粉尘爆炸特性实验数据
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
大连理工大学学位论文版权使用授权书
发布时间: 2005-07-04
参考文献
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