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復(fù)雜條件下受限空間煤塵爆炸傳播規(guī)律及傷害模型

包郵 復(fù)雜條件下受限空間煤塵爆炸傳播規(guī)律及傷害模型

出版社:科學(xué)出版社出版時(shí)間:2020-11-01
開(kāi)本: B5 頁(yè)數(shù): 316
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復(fù)雜條件下受限空間煤塵爆炸傳播規(guī)律及傷害模型 版權(quán)信息

復(fù)雜條件下受限空間煤塵爆炸傳播規(guī)律及傷害模型 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本文針對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)管道受限空間條件下煤塵爆炸沖擊波、火焰波、有毒有害氣體的傳播規(guī)律及傷害模型問(wèn)題進(jìn)行研究,為預(yù)防和控制煤礦井下煤塵爆炸事故提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。主要采用實(shí)驗(yàn)研究、理論分析及數(shù)值模擬的研究方法,對(duì)煤塵爆炸沖擊波、火焰、有毒有害氣體的傳播規(guī)律及傷害模型展開(kāi)研究。

復(fù)雜條件下受限空間煤塵爆炸傳播規(guī)律及傷害模型 目錄

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 我國(guó)煤塵爆炸研究背景及意義 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意義 2
1.2 煤塵爆炸國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 煤塵爆炸機(jī)理研究 4
1.2.2 瓦斯煤塵爆炸傳播規(guī)律研究 7
1.2.3 煤塵爆炸傳播規(guī)律數(shù)值模擬研究 10
1.2.4 瓦斯煤塵爆炸傷害和破壞效應(yīng)研究 11
1.2.5 存在的問(wèn)題 14
1.3 本章小結(jié) 15
第2章 煤塵爆炸傳播特性分析 16
2.1 煤塵爆炸的條件 16
2.1.1 煤塵及煤塵云的特性 17
2.1.2 外界條件 19
2.2 煤塵爆炸的過(guò)程與動(dòng)力學(xué)特征 20
2.2.1 煤塵爆炸沖擊波的結(jié)構(gòu)和形式 22
2.2.2 煤塵空氣兩相流爆轟波傳播特性 23
2.2.3 煤塵爆炸沖擊波自由傳播的特性 25
2.2.4 影響煤塵爆炸傳播的主要因素 25
2.2.5 煤塵爆炸火焰燃燒機(jī)制 28
2.2.6 煤塵爆炸火焰?zhèn)鞑サ募铀贆C(jī)理 29
2.3 煤塵爆炸傳播規(guī)律理論分析 31
2.3.1 煤塵爆炸沖擊波在管道中的傳播理論分析 31
2.3.2 煤塵爆炸火焰?zhèn)鞑ダ碚摲治?44
2.4 本章小結(jié) 55
第3章 煤塵爆炸沖擊波傳播規(guī)律試驗(yàn)研究 57
3.1 煤塵爆炸特性試驗(yàn)研究 57
3.1.1 爆炸測(cè)試系統(tǒng) 57
3.1.2 球形爆炸測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 58
3.1.3 試驗(yàn)項(xiàng)目 59
3.1.4 主要測(cè)試方法 59
3.1.5 測(cè)試結(jié)果及分析 59
3.2 煤塵樣的工業(yè)分析與微觀分析 62
3.2.1 煤塵樣的工業(yè)分析 62
3.2.2 煤塵樣的微觀分析 63
3.3 煤塵爆炸沖擊波傳播規(guī)律的試驗(yàn)研究 65
3.3.1 試驗(yàn)系統(tǒng) 65
3.3.2 試驗(yàn)方法與步驟 70
3.3.3 煤塵爆炸沖擊波在單向分岔管道內(nèi)的傳播規(guī)律試驗(yàn)研究 71
3.3.4 煤塵爆炸沖擊波在雙向分岔管道內(nèi)的傳播規(guī)律試驗(yàn)研究 84
3.3.5 煤塵爆炸沖擊波在截面突變管道內(nèi)的傳播規(guī)律試驗(yàn)研究 93
3.4 瓦斯煤塵混合爆炸沖擊波傳播規(guī)律的試驗(yàn)研究 100
3.4.1 試驗(yàn)系統(tǒng) 101
3.4.2 試驗(yàn)介質(zhì)與環(huán)境 104
3.4.3 試驗(yàn)方法與步驟 104
3.4.4 瓦斯煤塵爆炸沖擊波在單向分岔管道內(nèi)的傳播規(guī)律試驗(yàn)研究 105
3.4.5 瓦斯煤塵爆炸沖擊波在雙向分岔管道內(nèi)的傳播規(guī)律試驗(yàn)研究 114
3.4.6 瓦斯煤塵爆炸沖擊波在截面突變管道內(nèi)的傳播規(guī)律試驗(yàn)研究 123
3.5 本章小結(jié) 130
第4章 煤塵爆炸火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)律的試驗(yàn)研究 131
4.1 直線管道煤塵爆炸火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)律的試驗(yàn)研究 131
4.1.1 試驗(yàn)系統(tǒng)原理與設(shè)備 131
4.1.2 爆炸試驗(yàn)方法與步驟 133
4.1.3 試驗(yàn)?zāi)康呐c測(cè)點(diǎn)布置方案 135
4.1.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 135
4.2 拐彎管道煤塵爆炸火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)律的試驗(yàn)研究 147
4.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?147
4.2.2 測(cè)點(diǎn)布置 147
4.2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 149
4.3 瓦斯煤塵耦合爆炸火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)律試驗(yàn)研究 162
4.3.1 試驗(yàn)系統(tǒng) 162
4.3.2 試驗(yàn)方案 165
4.3.3 試驗(yàn)步驟 166
4.3.4 瓦斯煤塵耦合爆炸火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程 166
4.3.5 瓦斯?jié)舛葘?duì)火焰鋒面距離的影響 168
4.3.6 瓦斯?jié)舛葘?duì)火焰鋒面速度的影響 169
4.3.7 煤塵濃度對(duì)火焰鋒面距離的影響 170
4.3.8 煤塵濃度對(duì)火焰鋒面速度的影響 172
4.3.9 煤塵粒徑對(duì)火焰鋒面距離的影響 174
4.3.10 煤塵粒徑對(duì)火焰鋒面速度的影響 175
4.3.11 煤塵粒徑對(duì)*大火焰鋒面速度的影響 177
4.4 巷道內(nèi)煤塵爆炸火焰?zhèn)鞑ヒ?guī)律的試驗(yàn)研究 178
4.4.1 試驗(yàn)系統(tǒng) 178
4.4.2 試驗(yàn)環(huán)境及樣品參數(shù) 181
4.4.3 試驗(yàn)方案 182
4.4.4 試驗(yàn)步驟 183
4.4.5 煤塵爆炸火焰沿巷道方向傳播特性研究 184
4.4.6 火焰波長(zhǎng)度確定 186
4.4.7 火焰波傳播變化趨勢(shì) 187
4.4.8 煤塵爆炸火焰?zhèn)鞑ヅc壓力變化的關(guān)系 188
4.4.9 煤塵爆炸試驗(yàn)中瓦斯的作用 193
4.5 本章小結(jié) 195
第5章 煤塵爆炸毒氣傳播規(guī)律試驗(yàn)研究 196
5.1 半封閉巷道煤塵爆炸毒氣傳播規(guī)律試驗(yàn)研究 196
5.1.1 試驗(yàn)系統(tǒng) 196
5.1.2 試驗(yàn)方案 196
5.1.3 試驗(yàn)條件 196
5.1.4 試驗(yàn)結(jié)果分析 197
5.2 管道內(nèi)煤塵爆炸毒氣傳播規(guī)律試驗(yàn)研究 198
5.2.1 試驗(yàn)系統(tǒng) 198
5.2.2 試驗(yàn)方法與步驟 198
5.2.3 試驗(yàn)條件 199
5.2.4 試驗(yàn)結(jié)果分析 200
5.3 爆炸毒害氣體在爆炸沖擊和火焰作用下的傳播 202
5.3.1 爆炸毒害氣體在火焰和沖擊波作用下的傳播 202
5.3.2 爆炸毒害氣體在爆炸作用下的傳播 203
5.3.3 毒害氣體沿傳播方向擴(kuò)散試驗(yàn)值與理論值對(duì)比分析 206
5.4 本章小結(jié) 207
第6章 煤塵爆炸沖擊波傳播的數(shù)值模擬 208
6.1 數(shù)值模擬模型 209
6.1.1 連續(xù)相流場(chǎng)模型 209
6.1.2 顆粒相模擬模型 210
6.1.3 連續(xù)相計(jì)算方法 211
6.1.4 顆粒相計(jì)算方法 211
6.1.5 初始與邊界條件 212
6.2 單向分岔管道內(nèi)沖擊波壓力變化數(shù)值模擬結(jié)果與分析 214
6.2.1 數(shù)值模擬結(jié)果 214
6.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析 218
6.2.3 數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)對(duì)比分析 219
6.3 雙向分岔管道內(nèi)沖擊波壓力變化數(shù)值模擬結(jié)果與分析 219
6.3.1 數(shù)值模擬結(jié)果 220
6.3.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析 223
6.3.3 數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)對(duì)比分析 224
6.4 截面積突變管道內(nèi)沖擊波壓力變化數(shù)值模擬結(jié)果與分析 225
6.4.1 數(shù)值模擬結(jié)果 225
6.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析 227
6.4.3 數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)對(duì)比分析 228
6.5 瓦斯煤塵混合爆炸沖擊波傳播的數(shù)值模擬 229
6.5.1 建模及設(shè)定邊界條件 229
6.5.2 不同形狀單向分岔管道內(nèi)沖擊波壓力數(shù)值模擬 230
6.5.3 不同形狀雙向分岔管道內(nèi)沖擊波壓力數(shù)值模擬 233
6.5.4 不同截面截面積突變管道內(nèi)沖擊波壓力數(shù)值模擬 235
6.6 爆炸沖擊波傳播規(guī)律研究成果的作用 236
6.7 煤塵爆炸毒害氣體傳播的數(shù)值模擬 239
6.7.1 初始和邊界條件 239
6.7.2 巷道內(nèi)200m3瓦斯+50m及65m煤塵爆炸溫度分布模擬 239
6.7.3 管道內(nèi)煤塵爆炸毒氣傳播模擬結(jié)果及分析 241
6.8 本章小結(jié) 244
第7章 煤塵爆炸傷害模型 245
7.1 煤塵爆炸沖擊波傳播及爆風(fēng)傷害模型 245
7.1.1 煤塵爆炸機(jī)理與動(dòng)力學(xué)特征 245
7.1.2 煤塵爆炸過(guò)程的描述及物理模型 246
7.1.3 煤塵燃燒爆炸的數(shù)學(xué)模型 248
7.1.4 煤塵爆炸沖擊波的傷害效應(yīng) 249
7.1.5 煤塵爆炸沖擊氣流作用的傷害模型 268
7.2 煤塵爆炸火焰高溫?zé)彷椛涫鹿蕚δP?272
7.2.1 爆炸煤塵量與火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x的關(guān)系擬合 272
7.2.2 熱輻射傷害準(zhǔn)則的選取 273
7.2.3 熱輻射靜態(tài)傷害模型及分區(qū) 274
7.2.4 熱輻射動(dòng)態(tài)傷害模型 275
7.3 煤塵爆炸毒害氣體傳播事故傷害模型 278
7.3.1 基于擴(kuò)散分布理論的毒害氣體擴(kuò)散模型 278
7.3.2 基于能量守恒理論的毒害氣體擴(kuò)散模型 280
7.3.3 毒害氣體傷害準(zhǔn)則與分區(qū) 284
7.3.4 暴露時(shí)間的確定 286
7.3.5 毒害氣體傳播傷害分區(qū) 287
7.3.6 毒害氣體在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中傳播的討論 288
7.4 本章小結(jié) 290
第8章 煤塵爆炸傷害模型應(yīng)用實(shí)例 291
8.1 河南平頂山新華四礦瓦斯煤塵爆炸事故概況 291
8.2 爆炸參數(shù)的計(jì)算 292
8.3 本章小結(jié) 295
參考文獻(xiàn) 296
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復(fù)雜條件下受限空間煤塵爆炸傳播規(guī)律及傷害模型 作者簡(jiǎn)介

景國(guó)勛,男,1963年11月出生,教授,博士后,博士生導(dǎo)師,曾任河南理工大學(xué)副校長(zhǎng),現(xiàn)任安陽(yáng)工學(xué)院院長(zhǎng)。1998年在西南交通大學(xué)獲博士學(xué)位,2000年在北京理工大學(xué)災(zāi)害預(yù)防與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成博士后出站工作。國(guó)家安全生產(chǎn)專家,國(guó)家杰出青年科學(xué)基金函評(píng)專家,國(guó)家煤炭行業(yè)“653工程”安全管理首席專家;教育部高等學(xué)校安全工程學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員,河南省安全技術(shù)及工程學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人;全國(guó)優(yōu)秀百篇博士論文提名獎(jiǎng)指導(dǎo)教師。主持國(guó)家、省(部)及企業(yè)委托課題30余項(xiàng),出版著作、教材等9部,發(fā)表論文150余篇。曾獲中國(guó)煤炭工業(yè)“十大”科技成果獎(jiǎng),河南省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng),河南省及煤炭部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)4項(xiàng);全國(guó)普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng),河南省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。榮獲中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金會(huì)孫越崎科技教育基金“優(yōu)秀青年科技獎(jiǎng)”,河南省跨世紀(jì)學(xué)術(shù)及技術(shù)帶頭人,河南省創(chuàng)新人才,河南省杰出青年科學(xué)基金,河南省青年科技創(chuàng)新杰出獎(jiǎng),河南省教學(xué)名師獎(jiǎng),中國(guó)青年科技創(chuàng)新優(yōu)秀獎(jiǎng),中國(guó)煤炭工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)秀人才,河南省優(yōu)秀專家,河南省優(yōu)秀共產(chǎn)黨員等。

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