周刚, 孔阳, 崔洋洋, 傅砺烨, 钱新明, 张琦. 城市地下排水管道中燃气爆炸及气-液两相耦合作用规律[J]. 爆炸与冲击.
引用本文: 周刚, 孔阳, 崔洋洋, 傅砺烨, 钱新明, 张琦. 城市地下排水管道中燃气爆炸及气-液两相耦合作用规律[J]. 爆炸与冲击.
The law of gas explosion and gas-liquid coupling in urban underground drainage pipeline[J]. Explosion And Shock Waves.
Citation: The law of gas explosion and gas-liquid coupling in urban underground drainage pipeline[J]. Explosion And Shock Waves.

城市地下排水管道中燃气爆炸及气-液两相耦合作用规律

基金项目: 国家级-国家自然科学基金青年项目(52204227)
详细信息
  • 中图分类号: 620,3020

The law of gas explosion and gas-liquid coupling in urban underground drainage pipeline

  • 摘要: 城市雨污排水管道中泄漏燃气爆炸事故频发,给人们的生命财产安全造成了严重威胁。为研究城市地下排水管道中燃气爆炸传播特性与气液两相耦合作用规律,基于气液两相流理论和Computational Fluid Dynamics方法,对不同水深率下的天然气/空气混合物爆炸-加速-衰减过程进行了数值模拟。研究结果表明,当水深率小于0.7时,随着水深率的增加,气相空间的长径比增大,燃料燃烧加剧,火焰的加速现象逐渐显著,导致峰值超压逐渐增大,超压峰值显现时间逐渐缩短,且峰值超压沿轴向的提升效果更加显著;当水深率达到0.7时,火焰在管道内的传播明显受阻,水震荡产生的波动及细水柱迅速占据了有限的气相空间,阻断了火焰的自维持传播,使得爆炸超压仅在点火源附近显现。不同水深率条件下,管道中相同区域内,同一时刻水面被扬起的高度和气相区域的速度场不同,被卷扬起的低温液体对其相邻区域的高温火焰形成降温和阻断,之后由于气体的宏观流动,与液面相邻的低温气体流动至管道内高温区域,进而造成管道内火焰温度降低,同时,水的震荡和细水柱的飞扬大大降低了爆炸超压风险。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-04-07
  • 网络出版日期:  2023-11-15

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