废金属破碎回收是金属资源回收利用的主要方式之一。提高废金属破碎设备的可靠性,实现破碎过程的安全生产,已成为废金属回收行业面临的一个重要问题。论文针对破碎易燃易爆危险废料过程中的燃烧和爆炸现象,利用计算流体动力学软件FLUENT进行仿真分析,研究破碎机箱体内气体爆炸过程压力、温度的分布规律,设计用于爆炸压力泄放的阻燃式弹簧自闭泄爆阀,以实现破碎机的防爆抑爆功能。论文主要研究内容如下:(1)基于气体爆炸理论分析了废金属破碎过程中气体爆炸机理,研究了环境温度和压力对爆炸极限、火焰燃烧速度、爆炸温度、压力和压力上升速率等特征参数的影响;以甲烷气体为爆炸源,对爆炸极限、爆炸温度和爆炸压力进行了理论计算。(2)利用FLUENT软件对破碎机箱体内部气体爆炸过程进行了数值模拟,得到了爆炸过程中箱体内流场温度、压力等特征参数的分布规律;研究了初始温度、初始压力和气体浓度等参数对爆炸特征参数的影响情况。结果表明:爆炸过程中随着初始温度的增加,爆炸温度略有上升,但增幅小于初始温度增幅,爆炸压力和压力上升速率则出现明显下降;随着甲烷浓度的增加,爆炸温度、压力和压力上升速率先增大后减小;随着初始压力的增加,爆炸温度变化不大,爆炸压力和压力上升速率出现明显上升,且爆炸压力和初始压力近似成线性关系。(3)设计了用于泄爆和淬熄的阻燃式弹簧自闭泄爆阀,基于气体爆炸的特征参数对泄爆面积进行了计算,对阀壁、阀盖、弹簧组等关键部件参数进行了设计。(4)采用数值模拟方法,对破碎机泄爆阀在不同泄放位置的泄爆过程进行了仿真对比与分析,结果表明,计算的泄爆面积可以实现良好的泄爆效果,在不破坏箱体结构强度的前提下,应尽量选择接近点火中心的位置作为泄爆口。