| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-16页 |
| 引言 | 第16-18页 |
| 1 文献综述 | 第18-47页 |
| ·可燃气云燃烧的基本形式及特点 | 第18-21页 |
| ·定压燃烧(Constant Pressure Combustion) | 第18页 |
| ·定容爆炸(Constant Volume Combustion) | 第18页 |
| ·爆燃(Deflagration) | 第18-21页 |
| ·爆轰(Detonation) | 第21页 |
| ·爆燃波破坏效应的评价准则 | 第21-26页 |
| ·超压准则 | 第22-23页 |
| ·冲量准则 | 第23页 |
| ·目标自振周期 | 第23-24页 |
| ·安全距离表 | 第24-25页 |
| ·压力—冲量(P—I)准则 | 第25-26页 |
| ·影响可燃气云爆燃强度的因素 | 第26-29页 |
| ·可燃气云特性 | 第26-27页 |
| ·周围环境对爆燃的影响 | 第27-28页 |
| ·天气情况的影响 | 第28页 |
| ·点火能量、点火位置的影响 | 第28-29页 |
| ·可燃气云爆燃强度的实验研究 | 第29-34页 |
| ·无约束可燃气云爆燃实验 | 第29-30页 |
| ·有约束或存在障碍物时气云爆燃实验 | 第30-34页 |
| ·可燃气云爆燃强度的理论研究 | 第34-41页 |
| ·TNT当量法 | 第34-35页 |
| ·自相似法 | 第35-37页 |
| ·TNO与多能模型 | 第37-39页 |
| ·比例缩放方法 | 第39-40页 |
| ·数学解析方法 | 第40-41页 |
| ·可燃气云爆燃强度的数值模拟研究 | 第41-45页 |
| ·能量加入法 | 第41-43页 |
| ·数值方法问题 | 第43-45页 |
| ·本课题研究目标及内容 | 第45-47页 |
| ·有障碍物可燃气云爆燃强度实验研究 | 第45页 |
| ·有障碍物可燃气云爆燃强度数值模拟 | 第45-47页 |
| 2 可燃气云爆燃实验研究 | 第47-73页 |
| ·实验方法 | 第47-51页 |
| ·实验现场布置 | 第47页 |
| ·电火花点火装置 | 第47-48页 |
| ·数据采集系统 | 第48-49页 |
| ·球带形障碍物 | 第49-51页 |
| ·实验结果 | 第51-60页 |
| ·气云浓度对爆燃强度的影响 | 第51页 |
| ·正交实验 | 第51-55页 |
| ·内置障碍物特性参数对爆燃强度的影响 | 第55-60页 |
| ·障碍物特性参数对爆燃强度影响的回归分析 | 第60-65页 |
| ·障碍物特性参数对爆燃超压影响的回归分析 | 第61-64页 |
| ·障碍物特性参数对爆燃冲量影响的回归分析 | 第64-65页 |
| ·障碍物特性参数实验结果与多能模型结果的比较 | 第65-66页 |
| ·障碍物形状对爆燃强度影响的探讨 | 第66-72页 |
| ·不同形状障碍物半径对爆燃强度的影响 | 第67-69页 |
| ·不同形状障碍物空隙率对爆燃强度的影响 | 第69-70页 |
| ·不同形状障碍物层数对爆燃强度的影响 | 第70-72页 |
| ·小结 | 第72-73页 |
| 3 可燃气云爆燃模型与数值方法 | 第73-90页 |
| ·物理模型 | 第73-74页 |
| ·数学模型 | 第74-78页 |
| ·控制方程组 | 第74-76页 |
| ·初始条件 | 第76页 |
| ·边界条件 | 第76页 |
| ·点火区域的假设 | 第76-77页 |
| ·燃烧模型 | 第77页 |
| ·壁面函数 | 第77-78页 |
| ·理想气体混合关系式 | 第78-79页 |
| ·数值方法 | 第79-89页 |
| ·区域的离散 | 第79-80页 |
| ·方程的离散 | 第80-82页 |
| ·交错网格的使用 | 第82-83页 |
| ·压力-速度耦合问题的半隐式算法 | 第83-84页 |
| ·求解离散方程的压力修正方法—SIMPLE算法 | 第84-89页 |
| ·小结 | 第89-90页 |
| 4 数值解的网格独立性分析与计算模型的有效性验证 | 第90-106页 |
| ·网格独立性分析 | 第90-92页 |
| ·计算区域选取 | 第90-91页 |
| ·网格划分 | 第91-92页 |
| ·时间步长选取 | 第92页 |
| ·无约束乙炔/空气预混气云爆燃的数值模拟 | 第92-100页 |
| ·爆燃流场参数分布规律分析 | 第93-97页 |
| ·爆燃火焰阵面附近流场参数变化的总体趋势 | 第97-99页 |
| ·爆燃过程超压—时间关系曲线 | 第99-100页 |
| ·爆燃压力和爆燃压力上升速率的影响因素 | 第100-104页 |
| ·燃料活性对爆燃压力及其上升速率的影响 | 第100-101页 |
| ·燃料浓度对爆燃压力和爆燃压力上升速率的影响 | 第101-103页 |
| ·气云半径对爆燃压力和爆燃压力上升速率的影响 | 第103页 |
| ·气云初始压力对爆燃压力和爆燃压力上升速率的影响 | 第103-104页 |
| ·小结 | 第104-106页 |
| 5 内置障碍物均匀混合可燃气云爆燃数值模拟 | 第106-130页 |
| ·计算模型 | 第106-107页 |
| ·数值模拟结果 | 第107-116页 |
| ·爆燃过程压力和冲量分布 | 第107-110页 |
| ·爆燃过程温度分布 | 第110-111页 |
| ·爆燃过程乙炔浓度分布 | 第111-112页 |
| ·爆燃过程湍流动能分布 | 第112-114页 |
| ·爆燃过程速度分布 | 第114-116页 |
| ·数值模拟的实验考核 | 第116-125页 |
| ·障碍物半径对爆燃强度的影响 | 第116-119页 |
| ·障碍物屏蔽角对爆燃强度的影响 | 第119-121页 |
| ·爆燃场不同位置的气云爆燃强度的差异 | 第121-122页 |
| ·障碍物特性参数正交实验值与计算值的比较 | 第122-123页 |
| ·数值模拟结果与多能模型结果的比较 | 第123-125页 |
| ·内置障碍物可燃气云爆燃加强机理探讨 | 第125-128页 |
| ·障碍物半径对可燃气云爆燃火焰速度影响的机理分析 | 第125-126页 |
| ·障碍物屏蔽角对火焰速度影响的机理分析 | 第126-127页 |
| ·障碍物对可燃气云爆燃加强的机理 | 第127-128页 |
| ·小结 | 第128-130页 |
| 6 高斯气云爆燃过程的数值模拟 | 第130-145页 |
| ·高斯气云的形成 | 第130-131页 |
| ·高斯气云爆燃计算模型 | 第131-133页 |
| ·控制方程组 | 第131页 |
| ·浓度模型 | 第131-132页 |
| ·计算条件 | 第132-133页 |
| ·数值模拟结果 | 第133-135页 |
| ·讨论 | 第135-140页 |
| ·气云爆燃强度的比较 | 第135-137页 |
| ·火焰速度的比较 | 第137-138页 |
| ·质量燃烧速率的比较 | 第138-139页 |
| ·关于可燃气云爆燃强度加强机制 | 第139-140页 |
| ·工业气云爆燃强度预测 | 第140-143页 |
| ·建筑物结构的爆炸波破坏参数 | 第140-141页 |
| ·无障碍物工业气云爆燃强度的预测 | 第141-142页 |
| ·内置障碍物工业气云爆燃强度的预测 | 第142-143页 |
| ·小结 | 第143-145页 |
| 7 结论与展望 | 第145-149页 |
| ·结论 | 第145-147页 |
| ·展望 | 第147-149页 |
| 创新点摘要 | 第149-150页 |
| 符号说明 | 第150-153页 |
| 参考文献 | 第153-161页 |
| 附录1 可燃气云爆燃冲量的计算方法 | 第161-162页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第162-163页 |
| 致谢 | 第163-164页 |