杨雅乔,段玉龙,温子阳,龙均,杨杰.受限空间旁侧泄爆对甲烷/氢气爆炸特性的影响[J].火灾科学,2025,34(4):259-267.
受限空间旁侧泄爆对甲烷/氢气爆炸特性的影响
Effect of side venting in confined spaces on the explosive behaviour of methane/hydrogen gases
  
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DOI:10.3969/j.issn.1004-5309.2025.04.01
基金项目:国家自然科学基金项目(52274177);重庆市教委科学技术研究项目(KJZD-K202401501)
作者单位
杨雅乔 1. 重庆科技大学安全科学与工程学院, 重庆, 401331
2. 油气生产安全与风险控制重庆市重点实验室, 重庆, 401331 
段玉龙** 1. 重庆科技大学安全科学与工程学院, 重庆, 401331
2. 油气生产安全与风险控制重庆市重点实验室, 重庆, 401331 
温子阳 1. 重庆科技大学安全科学与工程学院, 重庆, 401331
2. 油气生产安全与风险控制重庆市重点实验室, 重庆, 401331 
龙均 1. 重庆科技大学安全科学与工程学院, 重庆, 401331
2. 油气生产安全与风险控制重庆市重点实验室, 重庆, 401331 
杨杰 1. 重庆科技大学安全科学与工程学院, 重庆, 401331
2. 油气生产安全与风险控制重庆市重点实验室, 重庆, 401331 
中文关键词:  泄爆口  爆炸特性  掺氢甲烷  掺氢浓度
英文关键词:Vent  Explosive properties  Hydrogen-doped methane  Hydrogen-doping concentration
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中文摘要:
      在定制的100 mm×100 mm×1000 mm有机透明玻璃管道中实验研究了不同泄爆口位置以及掺氢浓度对甲烷/氢气爆炸特性的影响,分析了不同工况下甲烷/氢气爆炸火焰演化形态、火焰传播速度和爆炸超压。结果表明:无泄爆口工况下,掺氢比例为30%的甲烷/氢气火焰传播峰值速度最大,为28.12 m/s;固定泄爆面积下,火焰锋面通过泄爆口后结构发生改变,火焰传播速度随之下降,表明旁侧泄爆口对火焰锋面传播速度具有抑制作用,且距离点火源200 mm时,爆炸危险性最低;距离点火源200 mm,掺氢比例为30%的甲烷/氢气泄放了密闭空间爆炸超压的96.06%,泄放效果最好。
英文摘要:
      Experiments were performed in a customized 100 mm×100 mm×1000 mm organo-transparent glass pipe to investigate the effect of the vent location and hydrogen-doped concentration on methane/hydrogen explosion characteristics. The evolution of flame morphology, flame propagation speed, and overpressure explosion is analysed. The results show that under the condition without explosion vent, the peak propagation speed of the methane/hydrogen flame with a hydrogen blending ratio of 30% is the highest, reaching 28.12 m/s. Under the condition of a fixed explosion vent area, the flame front structure changes after passing through the explosion vent, and the flame propagation speed decreases accordingly, indicating that the side explosion vent has an inhibitory effect on the propagation speed of the flame front. At a distance of 200 mm from the ignition source, the explosion hazard is lowest. At a distance of 200 mm from the ignition source, the methane/hydrogen mixture with a hydrogen blending ratio of 30% releases 96.06% of the overpressure in the closed space explosion, achieving the best release effect.
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