移动阅读
移动阅读
瓦斯是煤矿开采过程中产生具有潜在危险的物质，主要成分是甲烷，它是大气中一种重要的温室气体，其温室效应要比CO2高出22倍[1]，但同时又可作为清洁能源可燃气进行使用，减少其对环境的不利影响，因此已广泛应用于居民生活、发电和汽车等行业。然而，在瓦斯抽采、运输和储存等过程中一旦发生泄漏或遭遇明火则会造成严重后果，因此研究如何高效抑制瓦斯爆炸具有重要的实际意义。
为保证爆炸极限范围内瓦斯的安全运输，许多学者对瓦斯抑爆进行了深入研究。LI Hongmeng[2]、ZHANG Yang[3]等进行了惰性气体抑制甲烷/空气预混气爆炸研究，抑制效果显著。此外，王信群等[4]对BC干粉进行改性抑制甲烷/空气预混气爆炸，罗振敏等[5]通过实验表明同微米级粉体相比，纳米粉体的抑爆效果更好。超细水雾抑制瓦斯爆炸也有大量研究，张鹏鹏[6]研究了不同质量分数超细水雾抑制瓦斯爆炸，ACTON M R[7]、GUPTA[8]等研究了细水雾粒径对抑制瓦斯爆炸的影响，LENTATI[9]等指出水雾通过吸热冷却效应削弱爆炸火焰。多孔材料作为吸能材料，也可用于抑制瓦斯爆炸，喻健良[10]研究预混爆燃火焰在微小通道内的传播与淬熄过程。JOO[11]等研究了泡沫铝不同孔密度的淬熄特性，分析了气体当量比对多孔介质淬熄性能的影响。CUI Y Y等[12]通过实验研究得出抑爆效果主要取决于层数和网格数。当层数足够时，层数对抑制效果起到了积极的作用，网格数对爆炸抑制有显著影响。CHEN Peng[13]在封闭管道内研究了预混的甲烷-空气火焰传播的影响，结果表明多孔材料的孔密度影响火焰前沿的反转距离，即郁金香火焰的进化过程。
除了单一的抑制爆炸方式外，一些学者还研究了复合协同抑制爆炸。PEI Bei等[14]进行了超细水雾与N2或CO2协同抑制甲烷/空气爆炸实验，发现最大火焰传播速度、最大温度和最大超压被发现显著降低，且与N2相比，CO2超细水雾具有更好的协同抑制作用。王燕等[15]对新型复合粉体抑制瓦斯爆炸进行了测试，并与单一赤泥粉体和KHCO3粉体的抑制效果对比，结果表明核-壳型KHCO3/赤泥复合粉体抑爆效果更好。LUO Zhenming等[16]研究了ABC粉与CO2之间的协同作用，结果表明复合方式比单一方式效果更好，特别是对于较高质量分数的瓦斯。JIANG Bingyou等[17]通过实验研究了非预混N2和ABC干粉对预混甲烷/空气混合物抑爆效果，结果表明喷射N2和ABC粉对爆炸超压和火焰传播速度有明显的抑制作用，且喷射N2和超细ABC粉末时各点的最大超压和火焰传播速度小于喷射N2和普通ABC粉末。
上述研究表明，复合协同抑爆方式优于单一的抑爆方式，然而目前对于超细水雾与多孔材料协同抑制研究甚少。超细水雾可以削弱爆炸火焰传播速度和超压，但难以对火焰形成阻隔效果，而多孔材料虽可以有效地淬熄传播火焰，但其多孔介质流动阻力过大将导致其上游超压过高，对气体运输管道造成影响。鉴于此，笔者自行设计搭建了超细水雾与多孔材料复合抑制甲烷-空气预混气体爆炸的管道实验平台，研究和探索超细水雾与多孔介质协同作用下对瓦斯爆炸火焰传播与爆炸超压的影响规律。
自主搭建的抑制预混9.5%甲烷/空气爆炸实验平台由管道、点火系统、数据采集系统、高速摄像图像采集系统、配气系统、多孔介质、超细水雾发生装置等组成，实验系统如图1所示。爆炸腔体是长为1 000 mm，截面积为80 mm × 80 mm的有机玻璃管道，一端采用厚度为10 mm钢板封闭另一端在充气过程中用PVC薄膜密封。点火系统采用高能点火器，点火装置工作电压为直流6 V，点火电极采用直径为0.1 mm的铂丝，其点火电极间距约为2 mm，放置于管道密闭端面正中心位置。配气系统由甲烷、空气气瓶和质量流量计组成。数据采集系统由2个Keller PR-23型压力传感器、RL-1型光电传感器、NI USB-6210型数据采集卡组成，压力传感器和通光电传感器过数据采集卡与电脑相连，数据采集卡记录数据工作频率为60 kHz，其中压力传感器采集范围-0.1～0.1 MPa，时间响应为0.2 ms，误差为0.25%，1个放置在点火端一侧，1个放置于距点火端800 mm处。高速摄像图像采集系统由美国约克公司MIRO M 310型高速摄像机，图像控制器和计算机组成，摄像机拍摄速度可以达到2 000 fps，最大分辨率为1 024像素×800像素。多孔介质采用厚度为25 mm，密度0.8 g/m3的铁镍泡沫金属，多孔介质孔隙密度为20 PPI时，孔隙率分别为85%，87%，90%;在孔隙率为85%的条件下多孔介质孔隙密度有3种参数，分别为10，20，30 PPI[18-19]，多孔介质放置在距点火端680 mm位置处。超细水雾发生装置的雾化速率为4.2 g/min，采用Dantec Dynamics A/S公司生产的相位多普勒激光测速仪测得该水雾粒径分布如图2所示。
图1 实验装置
Fig.1 Experimental system
图2 雾滴粒径分布
Fig.2 Particle size distribution of ultra-fine water mist
本实验主要研究采用单独超细水雾或多孔材料与两种方式协同抑制体积分数为9.5%甲烷/空气预混气爆炸。因此，实验考虑了以下6种情况:① 体积分数为9.5%甲烷/空气预混气;② 放置孔隙密度为20 PPI、孔隙率为87%的多孔材料和通入9.5%甲烷;③ 通入超细水雾质量浓度843.3 g/m3和9.5%甲烷;④ 在放置有多孔材料孔隙密度为20 PPI、孔隙率为87%的条件下，通入不同质量浓度的超细水雾和9.5%甲烷;⑤ 在超细水雾质量浓度为843.3 g/m3、多孔材料孔隙率为85%的条件下，放置不同孔径的多孔材料以及9.5%甲烷;⑥ 在超细水雾质量浓度为843.3 g/m3、多孔材料孔隙密度为20 PPI的条件下，放置不同孔隙率的多孔材料以及9.5%甲烷，具体实验工况见表1。
实验进行前按图1组装实验装置，调试相关仪器以及检测气密性。利用质量流量计控制通入9.5%甲烷的甲烷/空气预混气体。为排尽管道内的多余气体，采用通入4倍体积法进行通气，时间为10 min。同时根据时间利用预混气体将超细水雾发生装置产生的超细水雾输送到爆炸管道中[20]。考虑水雾进入管道后容易产生沉降，因此在关闭进气阀与排气阀10 s之内进行点火。在实验过程中，每组实验完成后对爆炸管道进行干燥处理。为保证实验数据的准确性，每个工况重复3～5次。
表1 实验工况
Table 1 Experimental conditions
实验工况多孔材料孔隙率/%孔隙密度/PPI超细水雾质量浓度/(g·m-3)0-1———0-2——843.30-38720—1-18510843.31-28520843.31-38530843.32-18720640.52-28720843.32-387201 240.12-487201 453.13-19020843.3
图3分别表示9.5%甲烷/空气预混气、只通入超细水雾843.3 g/m3、仅放置多孔材料20 PPI孔隙密度和87%孔隙率、质量浓度843.3 g/m3超细水雾以及放置20 PPI孔隙密度、87%孔隙率的多孔材料4种条件下火焰传播过程。根据CLANET[21]研究，可燃气体爆炸火焰在管道内传播形状将火焰传播可分为4个阶段，即球形火焰、指形火焰、触及管壁的细长火焰和郁金香火焰，PONIZY Bogdan[22]提出郁金香火焰是一种流体力学现象，这种现象是由侧向火焰裙扩张的偏转燃烧气体的向后运动与手指形火焰阶段加速的未燃烧气体的向前运动之间的竞争导致，从图3中可明显看出点火后火焰以上述4个阶段进行传播。图3(a)，(b)在管道中未放置多孔材料，火焰传播后期郁金香火焰明显，未燃气体区域出现涡团，火焰阵面变形出现褶皱，湍流加剧。图3(c)，(d)显示在管道中放置多孔材料的火焰传播过程，可以看出在郁金香火焰形成初期，火焰无法穿过多孔材料，发生淬熄效果。通过对图3(a)，(c)提高曝光度可看出未添加超细水雾的火焰为淡蓝色，通入质量浓度为843.3 g/m3超细水雾的火焰为亮黄色，这是由于超细水雾液滴蒸发吸收大量热能降低火焰温度。
图3郁金香火焰出现时间分别为0.054，0.063，0.062和0.070 s，图3(d)相比(a)～(c)郁金香火焰出现时间明显延迟，这不仅因为超细水雾液滴蒸发吸收反应区大量热能，削弱了压力波与火焰峰，并且在这个过程中冲淡了氧气的体积分数，降低化学反应速率[23-24]，同时水分子作为第三体会中断爆炸的链式反应，导致更多的爆炸反应自由基失活和主要活性物种的减少[25]。除此之外由于多孔材料的存在，火焰无法继续传播，这是由于多孔材料处于冷态，火焰传播到多孔材料的孔隙时，火焰与固体壁面接触发生热量损失，而气体分子在多孔材料固体壁面的碰撞失去能量，活化分子发生销毁，火焰传播速度与气流速度无法平衡，在壁面处产生淬熄效应[26]。
图3 不同条件下火焰传播过程
Fig.3 Flame propagation under different conditions
(a)9.5%甲烷;(b)添加质量浓度843.3 g/m3超细水雾;(c)放置多孔材料20 PPI孔隙密度和87%孔隙率;(d)添加质量浓度843.3 g/m3超细水雾以及放置20 PPI孔隙密度、87%孔隙率的多孔材料
图4表示多孔材料孔隙率为87%，孔隙密度为20 PPI条件下，添加不同超细水雾质量浓度对火焰锋面传播速度的影响。从图4可以看出在管道中放置多孔材料而不添加超细水雾的条件下，最大火焰锋面传播速度为17.99 m/s，与9.5%甲烷/空气预混气的最大火焰锋面传播速度相比下降了21.61%。这是由于多孔材料具有吸波性能[27]，吸收了一部分的前驱冲击波，导致火焰产生的前驱冲击波对未燃混合物的加热和压缩的正反馈机理被破坏，火焰加速能力减弱。多孔材料孔隙率为87%，孔隙密度为20 PPI条件下分别通入超细水雾质量浓度为640.5，843.3，1 240.1，1 453.1 g/m3，可见随着超细水雾质量浓度的增加，最大火焰锋面传播速度逐渐降低，分别为16.39，16.32，15.19，12.80 m/s，与9.5%甲烷空气预混气的最大火焰锋面传播速度相比分别下降了28.85%，28.89%，33.81%，44.23%。超细水雾质量分数的增加，有效的导致爆炸火焰穿越过水雾区时吸收的反应热有所增加，减少火焰反应区对未燃区的辐射传热，有效的降低了反应区的化学反应速率，从而抑制火焰传播速度。
图4 不同超细水雾质量浓度对火焰锋面速度的影响
Fig.4 Effect of different ultra-fine water mist mass concentration on flame front velocity
图5为超细水雾质量浓度843.3 g/m3、多孔材料孔隙率85%，不同孔隙密度对火焰锋面传播速度的影响。可以看出在多孔材料孔隙密度为10 PPI时，火焰淬熄失效。随着多孔介质孔径的减小，火焰未能穿过多孔材料，且火焰锋面传播速度有所降低。这是由于超细水雾吸收大量热能减缓化学反应速率，同时孔径的减小吸收了较多的前驱冲击波。从图5(b)可以看出当多孔材料孔径为30 PPI时，最大火焰锋面传播速度为13.30 m/s，相比9.5%甲烷/空气预混气最大火焰锋面传播速度下降了42.05%。
图5 不同孔径对火焰锋面速度的影响
Fig.5 Effect of different pore density concentration on flame front velocity
图6为孔隙密度10 PPI条件下火焰传播速度-超压图，结果表明由于孔径大造成淬熄失效，火焰穿过多孔介质继续传播。在火焰传播初中期，与其他工况火焰锋面传播速度趋势相同。当火焰传播0.055～0.075 s(A)时，火焰传播速度斜率接近于0，这是由于多孔介质对气流流动有一定的阻力作用，在多孔材料上游表面处火焰传播速度维持较低速度进行传播，无法加速。当火焰传播0.075～0.080 s(B)时，火焰锋面与多孔介质几近接触，火焰明显受到多孔介质的阻滞作用，火焰传播速度大幅度降低。当火焰传播0.080～0.085 s(C)时，火焰穿过多孔介质，未燃气含量增加，导致化学反应速度加快，火焰传播速度提高。当火焰传播0.085～0.090 s(D)时，由于可燃气体的浓度差，未燃气通过多孔介质向已燃区涌入，且附着在多孔材料孔隙内的水雾受热蒸发降低周围氧气浓度，使得火焰停留在多孔介质附近燃烧。在火焰低速传播过程中，爆炸超压也随之降低。当火焰传播0.090 s(E)后时，可燃气体浓度差消失，水雾蒸发为水蒸气扩散，火焰传播得以进行。由于多孔材料阻碍超细水雾向其下游的扩散，穿过多孔介质的火焰面能更加容易的与氧气发生反应，化学反应速率迅速升高。多孔材料的爆炸传播与障碍物通道有许多相似之处，多孔材料内的流动阻力可促进爆炸的升级，加剧湍流，火焰传播速度急剧增加，爆炸超压迅速升高[28]。
图6 孔隙密度10 PPI条件下火焰传播速度-超压曲线
Fig.6 Velocity-overpressure of flame propagation under pore density 10 PPI condition
图7为超细水雾质量浓度为843.3 g/m3、多孔材料孔隙密度为20 PPI的条件下，不同孔隙率对火焰锋面传播速度的影响。多孔材料孔隙率分别为85%，87%，90%的条件下火焰锋面传播速度趋势大致相同，火焰锋面的最大传播速度分别为16.09，16.32，14.65 m/s，相比于9.5%甲烷/空气预混气和仅添加超细水雾的情况下，最大火焰锋面传播速度有所降低。与9.5%甲烷/空气预混气相比火焰传播速度的衰减率最大为36.17%。但是随着孔隙率的升高，最大火焰锋面速度先略微上升后再有所降低，且3种情况的最大火焰锋面传播速度相差较小，可见多孔材料孔隙率的改变对9.5%甲烷/空气预混气的火焰传播影响最小。从图4(a)、图5(a)和图7(a)可以看出两者的协同作用使得火焰锋面传播速度与单一方式相比有所降低。
图7 不同孔隙率对火焰锋面速度的影响
Fig.7 Effect of different porosity factor concentration on flame front velocity
图8为多孔材料-超细水雾对爆炸超压的影响。其中图8(a)为多孔材料孔隙率为87%，孔隙密度为20 PPI条件下，添加不同质量浓度超细水雾对爆炸超压的影响。从图8(a)可以看出，未添加超细水雾的情况下，多孔材料虽对火焰具有良好的淬熄效果，但由于多孔介质对爆燃气流存在阻力作用，使其泄爆过程受阻，并在多孔介质上游持续积聚而使爆炸超压上升，导致上游爆炸超压远远大于9.5%甲烷/空气预混气的爆炸超压。然而在实际应用中天然气运输管道仅采用多孔材料阻火，会导致多孔材料上游管道承受巨大压力，存在安全隐患，并且有可能造成二次事故的发生。在添加超细水雾的条件下，与9.5%甲烷/空气预混气爆炸相比，多孔材料上游最大超压有所降低。随着超细水雾质量分数的增加，上游最大超压逐渐降低，两者为反比关系。这是由于管内分布的超细水雾液滴对爆炸压力波的传播具有阻碍作用，且雾滴的蒸发可吸收大量的热量，从而减少爆炸压力波传播所需要的能量[29]。也有学者指出水雾液滴蒸发形成的水蒸气增加了激波前沿的气体密度从而导致了对压力的适度抑制[30]。
图8 多孔材料-超细水雾对爆炸超压的影响
Fig.8 Effect of porous material-ultrafine water mist on explosion overpressure
图8(b)为在超细水雾质量浓度为843.3 g/m3、多孔材料孔隙率为85%条件下，不同孔径对爆炸超压的影响。可以看出在多孔材料孔隙密度为10 PPI条件下，多孔材料与障碍物作用类似，由于孔径过大而无法快速吸收热量，导致火焰温度下降到淬熄温度失败，火焰穿过多孔材料后湍流加剧，爆炸超压达到最大。而多孔材料孔隙密度为30 PPI时，上游最大超压大于孔隙密度为20 PPI的上游最大超压，这是由于孔径较小时，对于气体的通过阻碍作用加剧造成的。图8(c)所示在超细水雾质量浓度为843.3 g/m3、多孔材料孔隙密度为20 PPI条件下，不同孔隙率对爆炸超压的影响。可以看出在超细水雾质量浓度为843.3 g/m3、多孔材料孔隙密度为20 PPI的条件下，改变孔隙率对爆炸超压影响较小。但在一定的范围内孔隙率能够有效抑制预混气体燃烧爆炸产生的超压。
根据图8可以看出多孔材料具有良好的衰压作用。除了火焰穿过多孔材料的情况外，在爆炸腔体放置多孔材料的条件下，多孔材料上下游的爆炸超压存在明显差距，且衰减后的爆炸超压约为5 kPa。从图8(a)看出由于超细水雾质量浓度的增加导致多孔材料上游压力下降明显，从而影响多孔材料的衰压性能下降。在多孔材料孔隙密度为20 PPI以及孔隙率为87%的条件下，随着超细水雾质量浓度增加，多孔材料的衰压比例分别29.94%，27.22%，23.47%，17.66%。图8(b)显示当火焰穿过多孔材料时，其衰压能力被破坏，反而加剧下游火焰燃烧传播，爆炸超压急剧上升。对于孔径较小的多孔材料，由于上游阻力作用过大，其对爆炸超压的衰减能力提高，衰减率为37.31%，与其他条件相比衰减率最大。图8(c)可以看出随着孔隙率的增加，其衰压能力先增大后减小，这可能是超细水雾的添加造成的影响。
(1)添加超细水雾吸收反应区大量热能，降低反应速率，此外多孔材料的存在吸收了部分前驱冲击波，破坏正反馈机制，二者协同抑制瓦斯爆炸的效果优于单一抑爆方式。
(2)在多孔材料孔隙密度为20 PPI、孔隙率为87%的条件下，随着超细水雾质量浓度增加，火焰锋面传播速度峰值逐渐减小，爆炸超压逐渐减小，爆炸超压峰值出现时间也随之缩短。当超细水雾质量浓度为843.3 g/m3、孔隙率不变时，随着孔径的减小，火焰锋面传播速度逐渐减小，压力衰减率明显增加。
(3)火焰在超细水雾质量浓度为843.3 g/m3、多孔材料孔隙率为85%和孔隙密度为10 PPI条件下淬熄失败，火焰穿过多孔材料继续传播。该情况下，多孔介质类似于障碍物，虽然对多孔材料上游的火焰传播有阻塞降低作用，但在火焰穿过后，湍流加剧导致危险性增加。
(4)本研究在超细水雾质量浓度为1 453.1 g/m3、多孔材料孔隙率为87%和孔隙密度为20 PPI条件下，抑制效果最佳。与9.5%甲烷/空气预混气体相比，火焰前沿传播速度和爆炸超压分别降低了44.23%和40.62%。
[1] 王贵师.数字频率锁定技术空气中甲烷浓度测量中的应用[A].中国大气环境科学与技术大会暨中国环境科学学会大气环境分会2012年学术年会[C].2012.
WANG Guishi.Application of digital frequency locking technology in the measurement of methane concentration in air[A].China Conference on Atmospheric Environmental Science and technology and the annual conference of atmospheric environment division of the China Environmental Science Society in 2012[C].2012.
[2] LI Hongmeng,LI Guoxiu,SUN Z Y,et al.Effect of dilution on laminar burning characteristics of H2/CO/CO2/air premixed flames with various hydrogen fractions[J].Experimental Thermal & Fluid Science,2016,74:160-168.
[3] ZHANG Y,SHEN W,ZHANG H,et al.Effects of inert dilution on the propagation and extinction of lean premixed syngas/air flames[J].Fuel,2015,157:115-121.
[4] 王信群,王婷,徐海顺,等.BC粉体抑爆剂改性及抑制甲烷/空气混合物爆炸[J].化工学报,2015,66(12):5171-5178.
WANG Xinqun,WANG Ting,XU Haishun,et al.Modification of BC powder explosion suppressant and suppression of methane/air mixture explosion[J].Chemical Engineering Journal,2015,66(12):5171-5178.
[5] 罗振敏,邓军,文虎,等.纳米粉体抑制矿井瓦斯爆炸的实验研究[J].中国安全科学学报,2008,18(12):84.
LUO Zhenmin,DENG Jun,WEN Hu,et al.Experimental study on inhibition of mine gas explosion by nano powder[J].Chinese Journal of Safety Science,2008,18(12):84.
[6] 张鹏鹏.超细水雾增强与抑制瓦斯爆炸的实验研究[D].大连:大连理工大学,2013.
ZHANG Pengpeng.Experimental study on enhancement and suppression of gas explosion by ultrafine water mist[D].Dalian:Dalian University of Technology,2013.
[7] ACTON M R,SUTTON P,WICKENS M J.Investigation of the mitigation of gas cloud explosions by water sprays[A].Institution of Chemical Engineers Symposium Series[C].1990(122):61-76.
[8] GUPTA M,PASI A,RAY A,et al.An experimental study of the effects of water mist characteristics on pool fire suppression[J].Experimental Thermal and Fluid Science,2013,44:768-778.
[9] LENTATI A M,CHELLIAH H K.Physical,thermal,and chemical effects of fine-water droplets in extinguishing counterflow diffusion flames[J].Symposium on Combustion,1998,27(2):2839-2846.
[10] 喻健良.预混火焰在微小通道中传播和淬熄的研究[D].大连:大连理工大学,2008.
YU Jianliang.Study on the propagation and quenching of premixed flames in micro channels[D].Dalian:Dalian University of Technology,2008.
[11] JOO H I,DUNCAN K,CICCARELLIL G.Flame-quenching performance of ceramic foam[J].Combustion Science & Technology,2006,178(10-11):1755-1769.
[12] CUI Y Y,WANG Z R,ZHOU K B,et al.Effect of wire mesh on double-suppression of CH4/air mixture explosions in a spherical vessel connected to pipelines[J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2016,45:69-77.
[13] CHEN P,HUANG F,SUN Y,et al.Effects of metal foam meshes on premixed methane-air flame propagation in the closed duct[J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2017,47:22-28.
[14] PEI B,YU M,CHEN L,et al.Experimental study on the synergistic inhibition effect of gas-liquid two phase medium on gas explosion[J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2016,49.
[15] 王燕,程义伸,曹建亮,等.核-壳型KHCO3/赤泥复合粉体的甲烷抑爆特性[J].煤炭学报,2017,42(3):653-658.
WANG Yan,CHENG Yishen,CAO Jianliang,et al.Methane explosion suppression characteristics of core shell KHCO3/red mud composite powder[J].Journal of China Coal Society,2017,42(3):653-658.
[16] LUO Z,WANG T,TIAN Z,et al.Experimental study on the suppression of gas explosion using the gas-solid suppressant of CO2/ABC powder[J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2014,30(1):17-23.
[17] JIANG B,LIU Z,TANG M,et al.Active suppression of premixed methane/air explosion propagation by non-premixed suppressant with nitrogen and ABC powder in a semi-confined duct[J].Journal of Natural Gas Science & Engineering,2016,29:141-149.
[18] 刘笑言.多孔材料对管道内火焰传播抑制的数值研究[D].大连:大连理工大学,2011.
LIU Xiaoyan.Numerical study on suppressing flame propagation in the pipe with porous materials[D].Dalian:Dalian University of Technology,2011.
[19] 魏春荣.多孔材料对瓦斯爆炸抑制作用研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.
WEI Chunrong.Porous materials inhibition on gas explosion[D].Harbin:Harbin Institute of Technology,2013.
[20] 裴蓓.气液两相介质抑制管道瓦斯爆炸协同规律及机理研究[D].焦作:河南理工大学,2017.
PEI Bei.Study on the synergistic inhibition law and mechanism of gas-liquid two-phase medium on gas explosion in pipeline[D].Jiaozuo:Henan P0lytechnic University,2017.
[21] CLANET C,SEARBY G.On the “tulip flame” phenomenon[J].Combustion & Flame,1996,105(1-2):225-238.
[22] PONIZY B,CLAVERIE A,VEYSSIERE B.Tulip flame-The mech-anism of flame front inversion[J].Combustion & Flame,2014,161(12):3051-3062.
[23] SHIMIZU H,TSUZUKI M,YAMAZAKI Y,et al.Experiments and numerical simulation on methane flame quenching by water mist[J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2001,14(6):603-608.
[24] PARRA T,CASTRO F,MENDEZ C,et al.Extinction of prem-ixed methane-air flames by water mist[J].Fire Safety Journal,2004,39(7):581-600.
[25] CAO X Y,REN J J,BI M S,et al.Experimental research on methane/air explosion inhibition using ultrafine water mist containing additive[J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2016,43:352-360.
[26] 张金锋,郑艳敏,孙忠强.多孔材料对瓦斯爆炸传播影响规律的研究[A].2012(沈阳)国际安全科学与技术学术研讨会[C].2012.
ZHANG Jinfeng,ZHENG Yanmin,SUN Zhongqiang.Study on the influence of porous materials on the propagation of gas explosion[A].2012 (Shenyang) International Symposium on safety science and technology[C].2012.
[27] 刘欣,薛向欣,段培宁.多孔结构对材料吸波性能的影响[J].材料与冶金学报,2007,6(4):306-310.
LIU Xin,XUE Xiangxin,DUAN Peining.Effect of porous structure on microwave absorbing properties of materials[J].Journal of materials and metallurgy,2007,6(4):306-310.
[28] CICCARELLI G.Explosion propagation in inert porous media[J].Philosophical Transactions,2012,370(1960):647-667.
[29] 秦文茜,王喜世,谷睿,等.超细水雾作用下瓦斯的爆炸压力及升压速率[J].燃烧科学与技术,2012,18(1):90-95.
QIN Wenqian,WANG Xishi,GU Rui,et al.Explosion pressure and pressure increasing rate of gas under superfine water mist[J].Combustion Science and Technology,2012,18(1):90-95.
[30] ANANTH R,WILLAUER H D,FARLEY J P,et al.Effects of fine water mist on a confined blast[J].Fire Technology,2012,48(3):641-675.