| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第22-44页 |
| 1.1 问题的提出与研究意义 | 第22-23页 |
| 1.2 可燃气体爆燃、爆轰过程 | 第23-26页 |
| 1.2.1 基本理论 | 第23-24页 |
| 1.2.2 管道内的火焰加速机理 | 第24-26页 |
| 1.3 阻火器 | 第26-30页 |
| 1.3.1 管道阻火器分类与结构 | 第27-28页 |
| 1.3.2 典型阻火单元结构 | 第28-29页 |
| 1.3.3 阻火机理 | 第29-30页 |
| 1.4 阻火器阻火抑爆的理论及实验研究 | 第30-41页 |
| 1.4.1 火焰在阻火器内的淬熄理论研究概述 | 第31-34页 |
| 1.4.2 阻火器阻火抑爆的现象及实验研究 | 第34-39页 |
| 1.4.3 边界条件对阻火器阻火性能的影响研究 | 第39-41页 |
| 1.5 研究现状小结 | 第41-42页 |
| 1.6 本文研究思路与主要内容 | 第42-44页 |
| 2 阻爆实验装置设计 | 第44-54页 |
| 2.1 实验装置 | 第44-49页 |
| 2.1.1 爆炸管道 | 第45页 |
| 2.1.2 点火装置 | 第45页 |
| 2.1.3 配气系统 | 第45-46页 |
| 2.1.4 数据采集系统 | 第46-49页 |
| 2.1.5 传感器系统 | 第49页 |
| 2.2 实验条件与管道阻火器 | 第49-52页 |
| 2.2.1 实验初始条件 | 第49-50页 |
| 2.2.2 管道阻火器规格 | 第50-51页 |
| 2.2.3 实验气体的选择 | 第51-52页 |
| 2.2.4 实验步骤 | 第52页 |
| 2.3 本章小结 | 第52-54页 |
| 3 管道阻火器阻爆燃实验研究 | 第54-77页 |
| 3.1 管道阻火器系统内爆炸过程与分析 | 第54-60页 |
| 3.2 孔隙率对火焰传播的影响 | 第60-66页 |
| 3.2.1 孔隙率对阻火结果的影响 | 第60-63页 |
| 3.2.2 孔隙率对阻火速度、爆炸压力的影响 | 第63-64页 |
| 3.2.3 孔隙率对压降的影响 | 第64-66页 |
| 3.3 阻火单元厚度对火焰传播的影响 | 第66-73页 |
| 3.3.1 阻火单元厚度对阻火结果的影响 | 第66-70页 |
| 3.3.2 阻火单元厚度对阻火速度、爆炸压力的影响 | 第70-71页 |
| 3.3.3 阻火单元厚度对压降的影响 | 第71-73页 |
| 3.4 直径变化对阻火速度的影响 | 第73-75页 |
| 3.5 本章小结 | 第75-77页 |
| 4 管道阻火器阻爆燃过程数值模拟 | 第77-103页 |
| 4.1 阻爆燃过程数学模型 | 第77-81页 |
| 4.1.1 控制方程 | 第77-79页 |
| 4.1.2 气体燃烧模型 | 第79页 |
| 4.1.3 阻火单元模型 | 第79-81页 |
| 4.2 阻爆燃过程求解方法 | 第81-83页 |
| 4.2.1 有限体积法控制方程的离散化 | 第81-82页 |
| 4.2.2 求解方法 | 第82页 |
| 4.2.3 边界条件与初始条件 | 第82-83页 |
| 4.3 阻爆燃模型验证 | 第83-86页 |
| 4.3.1 几何模型及网格独立性分析 | 第83-84页 |
| 4.3.2 数值解有效验证 | 第84-86页 |
| 4.4 阻爆燃数值模拟结果 | 第86-101页 |
| 4.4.1 阻火单元对火焰传播的抑制作用 | 第86-89页 |
| 4.4.2 爆燃火焰淬熄过程分析 | 第89-90页 |
| 4.4.3 不同活性气体爆燃火焰的淬熄规律 | 第90-93页 |
| 4.4.4 孔隙率和阻火单元厚度对前端爆炸压力、阻火速度的影响 | 第93-101页 |
| 4.5 本章小结 | 第101-103页 |
| 5 管道阻火器阻爆轰实验研究 | 第103-119页 |
| 5.1 管道阻火器系统内爆轰过程与分析 | 第103-106页 |
| 5.2 孔隙率对爆轰传播的影响 | 第106-110页 |
| 5.2.1 丙烷-空气混合气体 | 第106-107页 |
| 5.2.2 乙烯-空气混合气体 | 第107页 |
| 5.2.3 氢气-空气混合气体 | 第107-108页 |
| 5.2.4 不同活性气体前端爆轰压力与孔隙率关系 | 第108-110页 |
| 5.3 阻火单元厚度对爆轰传播的影响 | 第110-114页 |
| 5.3.1 丙烷-空气混合气体 | 第110-111页 |
| 5.3.2 乙烯-空气混合气体 | 第111页 |
| 5.3.3 氢气-空气混合气体 | 第111-112页 |
| 5.3.4 不同活性气体前端爆轰压力与阻火单元厚度关系 | 第112-114页 |
| 5.4 直径变化对阻爆参数的影响 | 第114-117页 |
| 5.4.1 直径对阻爆轰速度的影响 | 第114-116页 |
| 5.4.2 直径对阻爆轰压力的影响 | 第116-117页 |
| 5.5 本章小结 | 第117-119页 |
| 6 管道阻火器阻爆轰过程数值模拟 | 第119-143页 |
| 6.1 阻爆轰过程数学模型 | 第119-122页 |
| 6.1.1 控制方程 | 第119-120页 |
| 6.1.2 气体热力学属性和化学反应模型 | 第120-122页 |
| 6.2 阻爆轰过程求解方法 | 第122-126页 |
| 6.2.1 控制方程无量纲化 | 第122-124页 |
| 6.2.2 控制方程的离散 | 第124-126页 |
| 6.3 阻爆轰过程初始条件及模型验证 | 第126-128页 |
| 6.3.1 初始条件和边界条件 | 第126-127页 |
| 6.3.2 网格划分及模型验证 | 第127-128页 |
| 6.4 阻爆轰数值模拟结果 | 第128-142页 |
| 6.4.1 爆轰波起爆过程 | 第128-130页 |
| 6.4.2 爆轰波在阻火单元内的传播过程 | 第130-134页 |
| 6.4.3 爆轰波在管道阻火器系统内的淬熄规律 | 第134-135页 |
| 6.4.4 孔隙率对爆轰波传播过程的影响 | 第135-138页 |
| 6.4.5 阻火单元厚度对爆轰波传播过程的影响 | 第138-142页 |
| 6.5 本章小结 | 第142-143页 |
| 7 安全阻火速度计算方法 | 第143-164页 |
| 7.1 爆燃安全阻火速度计算方法 | 第143-159页 |
| 7.1.1 边界层动量积分方程 | 第143-146页 |
| 7.1.2 边界层能量积分方程 | 第146-150页 |
| 7.1.3 淬熄边界层 | 第150-154页 |
| 7.1.4 压力修正 | 第154-159页 |
| 7.2 爆轰安全阻火速度计算方法 | 第159-163页 |
| 7.3 本章小结 | 第163-164页 |
| 8 结论与展望 | 第164-166页 |
| 8.1 结论 | 第164-165页 |
| 8.2 创新点 | 第165页 |
| 8.3 展望 | 第165-166页 |
| 参考文献 | 第166-175页 |
| 附录A 丙烷-空气燃烧的基元化学反应模型 | 第175-179页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第179-181页 |
| 致谢 | 第181-182页 |
| 作者简介 | 第182页 |
