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随着我国工业现代化的高速发展,特别是近年来石油化工、天然气工业的快速发展,重大的燃烧爆炸事故屡有发生。燃料在生产、运输与存放过程中因意外泄漏引起的燃烧爆炸事故逐年上升。基于可燃气体爆炸的巨大破坏性,研究其引发破坏的模式,提出适当的防灾减灾措施对于国家财产和人民生命来说意义重大。为此,许多学者致力于爆炸波传播及抑制规律的研究。多数情况下,可燃气体都是通过管道输送的,因此爆炸波在管道内的传播规律成为爆炸研究的重点之一。
本文的主要工作是利用爆轰激波管对氢气/氧气可燃混合气体的爆轰特性进行系统的研究,通过实验分析爆轰波阵面参数与可燃混合气体初始状态的关系;并进行爆轰波在突扩管道中传播的实验,通过展开原理性实验和数值模拟,加深对爆轰波在变截面管道内传播特性和相关物理现象的理解。研究工作的具体内容包括:(1)根据拟定的研究目的,设计和加工爆轰激波管,配置爆轰压力测量系统,并对整套爆轰实验装置进行安装、调试;(2)完成可燃气体的配气、混合和初压测量系统的建造;(3)利用电火花起爆装置,研究爆轰波的形成机制和起爆方法;(4)研究稳定爆轰波阵面参数(爆速与爆压)与可燃混合气体初始状态(混合比与初压)的关系;(5)通过实验和数值模拟,研究爆轰波在突变截面管道中的传播情况。