点火能量对煤尘爆炸火焰传播规律的影响

为了探明点火能量大小对煤尘爆炸火焰传播规律的影响,以褐煤粉为研究对象,采用哈特曼管在不同点火能量大小下对质量浓度为500 g/m3的煤尘爆炸的火焰传播行为进行了实验研究.以高速摄影记录火焰传播过程,并通过数形结合的方法处理得到火焰前锋阵面传播距离和传播速度,以此来评估点火能量对火焰传播的影响.实验中煤尘爆炸火焰向管口和管底两个方向传播,管口方向火焰喷出管后在管口上端形成蘑菇云状火焰,管底方向火焰相较于管口方向传播速度较慢;3 J,5 J,8 J点火能量下,管口方向火焰前锋阵面最大传播距离分别为0.341 m,0.48 m,0.525 m,火焰传播速度分别在78.7 ms,62.3 ms,52.1 ms达到速度最大值4.72 m/s,5.91 m/s,5.48 m/s;管底方向火焰相较于管口方向火焰出现时间滞后,3 J,5 J,8 J点火能量下分别在140 ms,20 ms,10 ms时出现火焰,火焰前锋阵面传播距离随能量增大而增加,速度最大值分别为-1.625 m/s,-1.725 m/s和-1.75 m/s,均小于管口方向.实验结果表明,点火能大小对煤尘爆炸的火焰传播行为影响显著,同等条件下点火量能越大,火焰传播距离越远,传播速度越快,所造成的危害也越大.