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粉尘爆炸试验的过程模拟与分析
发布时间:2017-04-05   点击次数:749次
   粉尘爆炸试验的过程模拟与分析
  粉尘爆炸试验只有在特定的复合条件下才会出现:①粉尘具有可燃性(或氧化性);②粉尘达到一定浓度;③气体中达到一定氧含量;④气体达到一定温度:⑤存在火星、火源或静电。另外,粉尘的粒径越小,则比表面积越大,越容易发生爆炸。
  通过对比分析这些粉尘爆炸试验装置,本人发现,要想粉尘爆炸试验成功,必须满足以下几个条件:1.面粉要足够干燥,而且颗粒越细越好;2.扬尘足够多,即粉尘要达到一定浓度,因此鼓进的空气速度要足够快;3.鼓进空气时火焰不能熄灭。这些就是粉尘爆炸试验成功的核心问题,解决了这些问题,离粉尘爆炸试验成功就不远了。
  粉尘爆炸是一个非常复杂的过程,因为这个过程受大量的物理因素的影响。其爆炸机理至今还没有探讨的很清楚。有学者认为:粉尘爆炸是粉尘粒子表面与氧产生反应所引起的,不像气体爆炸那样,是可燃物与氧化剂均匀混合后的反应,而是某种凝固的可燃物与周围存在着氧化剂这一不均匀状态中进行的反应。因此,认为粉尘爆炸是介于气体爆炸与炸药爆炸二者中间的一种状态,这种爆炸所放出的能量,若以zui大值进行比较,则可达到气体爆炸的几倍。但粉尘爆炸与气体爆炸是不相同的,前者所需要的发火能比后者要大的多,这可以从粉尘爆炸试验的过程看出:
  1)供给粒子表面以热能,使其温度升高;
  2)粒子表面的分子由于热分解或干馏的作用,而变为气体分布在粒子的周围;
  3)由于这些火焰产生的热,加速了粉尘的分解。
  如此循环往复放出气相的可燃性物质与空气混合,继续发火传播。
  可见,粉粉尘爆炸试验的实质是气体爆炸。因此,可以认为粉尘本身包含有可燃性气体。由上粉尘爆炸试验可知,促使粒子表面温度升高的原因不只是热传导,热辐射的作用更大,这是与气体爆炸的不同之处。然而,含能材料粉尘的点火、爆炸则不同于普通粉尘,它包括以下几大部分:
  1)通过热传导、对流及辐射的能量传递;
  2)惰性加热:即辐射的深层吸收,含能材料内部的热传导;
  3)固体分解;
  4)气态组分与凝聚相之间的多相反应。

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