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《管道中丙烷∕空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘臄?shù)值模擬》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第33卷第2期2015年4月中國民航大學(xué)學(xué)報JoURNAL0FCIVILAV隊TIONUNⅣERSITYOFCHINAV01．33No．2April2015管道中丙崩空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘臄?shù)值模擬李書明，戴文元，程關(guān)兵(中國民航大學(xué)航空工程學(xué)院，天津300300)摘要：選用標(biāo)準(zhǔn)k-E湍流模型，采用4步反應(yīng)機(jī)制來模化丙烷的氧化，利用Fluent軟件研究了常溫常壓下丙烷／空氣預(yù)混氣體在光滑的方管道中火焰的傳播特性，獲得火焰?zhèn)鞑ニ俣?、火焰結(jié)構(gòu)、表面積、火焰到達(dá)位置和時刻沿管道變化情況。結(jié)果表明：火焰?zhèn)鞑ニ俣认仍黾雍笾饾u減小。在離點(diǎn)火端50
2、mm處到達(dá)最大值，之后逐漸降低。在t=21ms時?；鹧骈_始逐漸呈現(xiàn)典型的郁金香結(jié)構(gòu)。火焰在初始加速階段的主要物理機(jī)理是前方未燃?xì)怏w受到前驅(qū)壓縮波作用而被加熱和壓縮的正反饋微分加速機(jī)制，之后在反射壓縮波影響下，火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷杂薪档汀Ｍㄟ^與實驗結(jié)果對比，數(shù)值模擬結(jié)果正確。關(guān)鍵詞：丙烷；火焰?zhèn)鞑ニ俣?；k-z湍流模型；4步反應(yīng)機(jī)制中圖分類號：TKl9文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1674—559012015)02—0053—04Numericalsimulationstudyofpropane／airpremixedflamecharacteri
3、sticsinsquarechannelLIShu-ming，DAIWen-yuan，CHENGGuan-bing(CollegeofAeronauticalEngineering，CAUC，Tianjin300300，China)Abstract：Anumericalsimulationstudyonthecharacteristicsofpremixedflameofpropane／airiscarriedoutbysoftwareFluentinasmoothsquarechannelatnormalpressureandte
4、mperatureconditions．Bothstandardizedk一占turbulencemodelandfour-stepkineticmechanismsofpropane-oxidationareinitiated．Flamepropagationcharacteristicssuchasflamevelocity，structure，surfacearea，positionandtime—of—arrivalcanbeobtainedalongthechannel．Themainconclusionsare：thef
5、lamepropagationvelocityfirstincreasesandthendecreases．Theflamevelocityachievesmaximumatthedistanceof50mmfromtheignitionpoint．Whent=21ms，atypicaltulipstructureflamecanbeobserved．Thepositive-feedbackdifferentialloopresultedfromthepreheatingandcompressingunburntmixturesby
6、theprecursorshockaheadoftheflamefrontcanbeconsideredasthemainlymechanismofflamepropagationinthechannel．Subsequently，theflamepropagationvelocitydecreasesundertheinfluenceofcompressionwavesreflectedfromthechannelterminus．Incontrastwiththeexperimentalresults，theobtainednu
7、mericalsimulationresultsarereasonable．Keywords：propane；flamepropagationvelocity；k-zturbulencemodel；four-stepkineticmechanisms在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，可燃性氣體(如丙烷和甲烷)得到較為廣泛的應(yīng)用。但可燃性氣體在運(yùn)輸、儲存、加工和使用過程中，在某些條件下極易發(fā)生意外爆炸。這些現(xiàn)象往往是因為可燃性氣體在被點(diǎn)燃后，在工業(yè)現(xiàn)場的機(jī)械設(shè)備、測試儀器、管道和建筑物等障礙物作用下，火焰的形狀、燃燒速率、傳播速度以及對周邊環(huán)境
8、壓力有顯著變化。所有這些因素直接影響到可燃?xì)怏w災(zāi)害事故發(fā)生和演變的整個過程。在某些極端條件下火焰被不斷加速，甚至可能導(dǎo)致爆炸甚至爆轟的產(chǎn)生，造成重大的財產(chǎn)損失和人員傷亡【l-2]。因此，研究可燃?xì)怏w預(yù)混火焰?zhèn)鞑ヌ匦栽诳扇夹詺怏w災(zāi)害預(yù)防
