国家重点实验室开放基金(SKLCRSM10KFB13)
- 作品数：12 被引量：60H指数：4
- 相关作者：陈鹏黄福军李艳超何昕李晓霞更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）山西大同大学拜城县峰峰煤焦化有限公司更多>>
- 发文基金：国家重点实验室开放基金国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：矿业工程环境科学与工程理学一般工业技术更多>>
- 管道内甲烷/空气层流火焰向湍流转捩的微观特性研究被引量：6
- 2016年
- 为揭示障碍物对火焰的加速特性,本文运用高速摄影技术和压力传感器分别对空管道和置障管道内甲烷/空气预混火焰的形状变化、火焰传播速度及升压特性进行了实验研究,利用Power-law火焰褶皱模型对管道内流场结构进行了大涡模拟分析。结果表明:空管道和置障管道内甲烷/空气预混火焰传播过程都经历了层流火焰向湍流的转变,且置障管道内的湍流强度明显高于空管道的;障碍物未对前期火焰传播过程产生影响,23ms之前,空管道和置障管道内火焰形态完全一致;障碍物能显著提高管道内的压力上升速率,相比于空管道,障碍物对管道内火焰传播速度提升501%;空管道内涡旋出现在管道的近壁侧,置障管道内涡旋出现在障碍物的背风侧,管道内出现的涡旋结构是火焰形态不断变化的根本原因;空管道湍流燃烧机制始终处于薄火焰区域,而置障管道内湍流火焰机制由薄火焰区域转变到破碎火焰区域;基于大涡模拟的Power-law火焰褶皱模型成功再现了实验中观察到的火焰形状、火焰前锋速度及流场结构,说明该模型适用于置障管道内预混火焰传播特性的研究.
- 陈鹏李艳超黄福军
- 关键词：高速摄影技术大涡模拟涡旋
- 固态颗粒对水基泡沫溶液性能影响的实验研究被引量：1
- 2013年
- 为了研究固相对泡沫性能的影响,本文采用粉煤灰为研究对象,在其浆液中加入一定剂量的起泡剂和稳泡剂,高速搅拌发泡形成三相泡沫。实验对比分析了不同粉煤灰浓度和粒径对泡沫性能的影响,得出了浆液起泡性和泡沫稳定性较好时的粉煤灰浓度和粒径范围。
- 陈鹏刘子华李峥杨永波
- 关键词：三相泡沫
- 管道由封闭向开口转化过程中预混火焰传播特性被引量：3
- 2015年
- 为研究泄压强度与泄压口位置对封闭管道内甲烷-空气预混火焰传播的影响规律,通过在方形管道内放置不同厚度的泄压膜并改变泄压口位置进行试验,采用自发光拍摄技术和动态压力测试技术对其观测.研究结果表明:随着泄压膜厚度的增加,泄压前管道内火焰发展越来越充分,压力峰值与压力上升时间也随之增加.泄压之前压力变化曲线一致,当泄压口距离点火端较远时,泄压后各工况下的压力缓慢增加后下降;当泄压口距离点火端较近时,泄压后压力值直接降低.
- 陈鹏黄福军纪婧何昕
- 可燃固体表面火蔓延行为研究进展与展望
- 2012年
- 固体可燃物表面火蔓延是森林火灾、建筑火灾以及工业火灾中普遍存在的燃烧现象,是火灾研究的基础问题。对固体可燃物表面火蔓延行为进行分类,评述国内外的固体可燃物表面火蔓延行为研究现状和目前存在的主要问题。总结固体可燃物表面火蔓延试验研究的技术手段,对比分析不同因素对建立固体可燃物表面火蔓延行为理论模型的影响。这些因素包括环境流场、化学反应动力学、热解气体组分和炭化过程等。概要介绍固体可燃物表面火蔓延计算模拟的优势。最后指出固体可燃物火蔓延行为研究的发展趋势,并提出未来若干重点研究方向。
- 陈鹏副王晓影杨永波李晓霞
- 关键词：火灾
- 泡沫金属对甲烷/空气爆燃火焰的淬熄实验研究被引量：12
- 2017年
- 为研究多孔材料对甲烷/空气预混气体爆燃火焰的抑制淬熄效果,运用一套自主设计的管道爆炸抑制系统进行实验研究。在实验中运用高速摄像机记录爆燃火焰在穿过多孔材料板时的淬熄过程,采用20,40,60,80PPI(孔目数)的4种多孔材料,研究不同孔目数的多孔材料对爆燃火焰传播的形态结构、火焰传播速度以及抑制淬熄等特性的影响。结果表明:多孔材料的孔目数对爆燃火焰传播的早期阶段影响较小,爆燃火焰都经历了半球形火焰和指形火焰阶段;当火焰传播到多孔材料板时,孔目数越大对火焰的降速作用越强,80PPI工况下爆燃火焰不能穿过多孔材料板,即发生淬熄。实验结果揭示了多孔材料对火焰的淬熄作用与微孔通道和火焰的相互作用有关。
- 陈鹏孙永夺
- 关键词：气体爆炸
- 表面活性剂对防尘细水雾雾场特性影响的研究被引量：1
- 2014年
- 为了研究表面活性剂对防尘细水雾雾场特性的影响,对2种喷头在3种工况压力下的含表面活性剂细水雾雾场参数进行了实验研究。选用3种典型的阴离子表面活性剂,测量了不同浓度溶液的表面张力,得到实验条件下的临界胶束浓度。采用量杯法研究表面活性剂对细水雾雾化锥角和雾流密度的影响规律,分析喷头种类、表面活性剂类型和工作压力对细水雾雾场参数的影响。研究表明,细水雾平均粒径为200μm时,表面活性剂能降低锥心处雾流密度,雾流密度峰值远离锥心位置,使细水雾雾场分布均匀,增大细水雾的雾化锥角,提高细水雾防尘效率;细水雾平均粒径为400μm时,表面活性剂对细水雾雾流密度的影响已不显著。
- 陈鹏郭实龙
- 关键词：矿尘表面活性剂细水雾
- 泡沫镍对甲烷-空气预混气体爆燃超压影响的研究被引量：3
- 2017年
- 为了有效抑制气体爆炸时产生的冲击波强度,设计加工了内部截面为110 mm×80 mm,长500 mm的爆炸实验管道,利用高频动态压力传感器,对比研究了泡沫镍在管道内的安放位置对甲烷-空气预混气体爆炸的影响。结果表明:当把泡沫镍铺设在管道中间位置时其对爆炸超压的抑制效果最好,其次是放置在管道的尾部,效果最差的是将多孔材料放置在管道的前部。
- 梁滔孙永夺杨锡军
- 关键词：气体爆炸泡沫镍
- 水基溶液起泡性能评价方法比较研究被引量：4
- 2015年
- 泡沫液的发泡比和半衰期是表征起泡剂特性的基本物理量。选用十二烷基硫酸钠为典型的表面活性剂,测量了不同质量分数溶液的表面张力,得到试验条件下的临界胶束浓度(CMC)为0.25%,采用改进的RossMile法、搅拌法和测压力法,在相同的环境下对同一溶液进行发泡试验,其中测压力法可以得到表征重力排液和扩散排液过程等泡沫破灭过程的定量数据。结果表明,发泡比因起泡方法的不同而有较大差异,在相同质量分数下,测压力法的起泡量最大而搅拌法的起泡量最小,3种方法所产生的发泡体积随质量分数的变化趋势一致,当表面活性剂质量分数≥0.25%(CMC)时,搅拌法、Ross-Mile法和测压力法的发泡体积比为1∶1.25∶1.36。3种方法所产生泡沫的半衰期随表面活性剂质量分数增加而增大,达到最大值后缓慢减小,有相似的变化趋势,测压力法、Ross-Mile法和搅拌法的半衰期之比约为1∶3∶6,分析了3种方法所产生泡沫的发泡比和半衰期差异的原因。
- 陈鹏张海燕纪婧刘子华
- 关键词：安全工程起泡性性能评价
- 方孔障碍物对瓦斯火焰传播影响的实验与大涡模拟被引量：22
- 2017年
- 为揭示置障管道内甲烷/空气预混火焰传播特性,运用高速摄影技术对甲烷/空气预混火焰的形状变化和火焰前锋的速度特性进行实验,并利用大涡模拟对管道内的流场结构进行数值分析。结果表明:置障管道内依次出现了球形火焰、指尖形火焰及"蘑菇"状火焰,且"蘑菇"状火焰出现之后,火焰开始反向传播;"蘑菇"状火焰是双涡旋结构与火焰前锋面相互作用的结果,而火焰的反向传播是由流场中出现逆流结构引起的;障碍物对火焰前锋有明显的加速作用;大涡模拟成功再现了实验中观察到的火焰形状、火焰前锋速度及流场结构,说明大涡模拟适用于置障管道内预混火焰传播特性的研究。
- 陈鹏李艳超黄福军张玉涛
- 关键词：大涡模拟高速摄影技术
- 增黏剂对水基泡沫性能影响的实验研究被引量：4
- 2016年
- 为了研究增黏剂对水基泡沫性能影响规律,本文选用羧甲基纤维素钠为增黏剂,分析泡沫溶液的表面张力和黏性之间的关系。结果显示,在当前实验条件下增黏剂浓度小于4 g/L时,泡剂溶液的黏性缓慢增加,随后增加较快;增黏剂浓度小于2 g/L时,增黏泡沫溶液的表面张力下降较快,随后变化较小。利用改进的测压力法得到泡沫寿命,通过拟合得到不同浓度羧甲基纤维素钠作用下的Ar-t拟合方程,以及表征泡沫衰变过程的重力排液系数和扩散排液系数等参数,获得衡量泡沫稳定性的定量数据。研究发现,随着增黏剂浓度的增加,泡沫的稳定性提高,溶液的起泡性减小。增黏泡沫溶液所产生的泡沫,其衰变过程主要是扩散排液起主导作用。
- 陈鹏黄凯孙永夺
- 关键词：衰变过程
