开口率对置障管道火焰传播特性影响模拟Simulation on effects of aperture ratio on flame propagation of barrier pipelines
周宁1,戴瑶瑶1,2,李雪1,宗永迪1,陈兵3,黄维秋1,赵会军1,袁雄军1
摘要(Abstract):
为了揭示开口率对置障管道内可燃气体火焰传播特性的影响,在80 mm×80 mm×500 mm的置障管道中通过改变管道末端开口率,基于计算流体动力学(CFD)软件,采用Zimont燃烧模型,开展丙烷预混气体爆炸特性的大涡模拟研究。结果表明:置障管道的末端开口对火焰传播速度具有促进作用,火焰传播速度峰值随开口率的增大而增加;障碍物的存在导致管内产生涡团,且阻塞率越大,涡团规模越大,湍流程度增加,从而加快了火焰传播速度。管道中的峰值压力随开口率的增大而减小,开口率为6.25%时阻塞率为0、0.5、0.7置障管道内的峰值压力分别为0.069 4、0.236 7、0.210 7 MPa,而开口率为64%时则各置障管道峰值压力分别降为0.001 6、0.005 2、0.004 2 MPa,并且开口率越大、阻塞率越大的管道内的压力波动越明显。管道在开口状态下,障碍物阻塞率是影响火焰传播速度的主要因素,管内峰值压力随阻塞率增大呈先增大后减小的变化规律。
关键词(KeyWords): 置障管道;预混可燃气体;开口率;大涡模拟;火焰传播特性
基金项目(Foundation): 国家重点研发计划重点专项(2017YFC0805100);中国安全生产科学研究院基本科研业务费专项资金(2019JBKY08);第十六批“六大人才高峰”创新人才团队(TD-JNHB-013);江苏省高校自然科学研究重大项目(17KJA440001,l6KJAl70004)。
作者(Author): 周宁1,戴瑶瑶1,2,李雪1,宗永迪1,陈兵3,黄维秋1,赵会军1,袁雄军1
DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2020.06.009