密闭长管中甲烷-空气混合物的爆炸火焰传播数值模拟

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简介：
本研究运用数值模拟技术探讨了封闭管道内不同比例甲烷与空气混合物的爆炸火焰传播特性，为预防和控制工业事故提供理论依据。采用LES湍流模型与预混燃烧模型对直径为104毫米、长度为2400毫米的圆柱形容器内甲烷-空气预混爆炸进行了数值模拟，结果显示最大爆炸压力与实验结果一致。研究发现，在混合气体被点燃后，火焰传播速度迅速增加随后突然下降；在火焰传播过程中形成了郁金香状火焰，其形成机制主要涉及中心区域逆流和容器壁面的相互作用；在该形状火焰之后会出现涡团结构，这对层流燃烧向湍流燃烧的转变具有重要影响。本研究揭示了密闭长管内气体爆炸时火焰传播的基本规律。

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密闭长管中甲烷-空气混合物的爆炸火焰传播数值模拟

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本研究运用数值模拟技术探讨了封闭管道内不同比例甲烷与空气混合物的爆炸火焰传播特性，为预防和控制工业事故提供理论依据。采用LES湍流模型与预混燃烧模型对直径为104毫米、长度为2400毫米的圆柱形容器内甲烷-空气预混爆炸进行了数值模拟，结果显示最大爆炸压力与实验结果一致。研究发现，在混合气体被点燃后，火焰传播速度迅速增加随后突然下降；在火焰传播过程中形成了郁金香状火焰，其形成机制主要涉及中心区域逆流和容器壁面的相互作用；在该形状火焰之后会出现涡团结构，这对层流燃烧向湍流燃烧的转变具有重要影响。本研究揭示了密闭长管内气体爆炸时火焰传播的基本规律。

密闭管道中甲烷-煤粉复合爆炸试验研究

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本研究致力于探索密闭管道内甲烷与煤粉混合物在不同条件下的爆炸特性，分析其危险性及传播规律，为煤矿安全提供科学依据。在竖直长管内进行弱点火条件下甲烷与煤粉的复合爆炸实验，探讨了不同初始状态参数如甲烷煤粉配比浓度、煤粉粒径以及点火延迟时间对复合爆炸特性的影响。研究结果显示：火焰传播速度越快，则压力上升幅度越大；最大压力上升速率通常出现在爆炸初期阶段，在火焰蔓延至管子末端时，压力达到峰值值；低浓度的甲烷加入适量的煤粉后，可显著提升整体的爆炸压力水平；此外，随着煤粉粒径变小，复合爆炸的压力和压力上升速度都会相应增加。同时观察到最大爆炸压力及最大压力升速随煤粉浓度提高以及点火延迟时间延长而变化的趋势，并发现二者之间存在一个峰值点。

甲烷与煤尘复合爆炸威力试验

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甲烷与煤尘复合爆炸威力试验旨在研究煤矿环境中甲烷气体和煤尘共存条件下发生爆炸时的能量释放特性及危害程度，为制定更有效的防爆措施提供科学依据。我们建立了一个实验系统来研究密闭空间内甲烷-煤尘复合爆炸的威力。该系统包括压力变送器、数据采集卡、计算机及电极点火装置等组件，具有小于1毫秒的动态响应时间和0.5级测试精度。通过系统的实验研究发现，在密闭环境中进行甲烷和煤尘混合物的爆炸试验时，最危险的情况出现在甲烷浓度为5%，煤尘浓度达到每立方米500克且粒径为26微米，并在延迟40毫秒后点火的情况下。最大爆炸压力与甲烷含量、煤尘量及点火延时时间之间存在二次函数关系；同时，随着煤尘颗粒直径的增加，该压力会逐渐减小。实验结果还表明，在空气中含有一定比例的甲烷会导致纯煤尘发生爆炸所需的最低浓度降低，并且提高了其爆炸的压力值。反之亦然：当有煤尘参与的情况下，甲烷达到可燃极限所需的比例也会减少，同时导致更高的爆炸压力。

2011年关于甲烷-空气贫燃料预混燃烧的数值模拟研究

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本研究聚焦于2011年的甲烷-空气贫燃预混火焰数值模拟工作，探讨了燃烧特性和稳定极限，为理解及优化该类燃烧过程提供了理论依据。针对燃气轮机燃烧室火焰筒中的甲烷-空气贫燃料预混燃烧问题，提出了基于八步化学反应动力学机理的数学模型，并以某型航空发动机燃烧室火焰筒为例进行了数值模拟研究。结果表明，该方法能够较为准确地反映燃烧产物的形成过程，在分析航空发动机燃烧室火焰筒内的贫燃料预混燃烧方面具有较强的实用性。

关于预混丙烷/空气火焰燃烧特性的论文研究

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本论文深入探讨了预混丙烷与空气形成的火焰燃烧特性，通过实验和理论分析，揭示了不同比例下的燃烧速率、温度分布及化学反应动力学规律。碳氢燃料的燃烧过程涉及复杂的化学反应，包括键断裂、自由基生成以及热量释放，这些因素共同作用以引发火焰。压力、温度及混合强度等因素对燃烧效果有显著影响。本段落探讨了丙烷与空气预混火焰在不同初始条件下的燃烧特性，并分析了这三种变量（即稀释度为0.8的燃料-空气比，化学计量比例1:1以及富氧比为1.2）下产生的热量速率、排放物及最终平衡状态的压力和温度值。试验中使用了从5到40巴不等的压力范围与350至600开尔文之间的温度区间。本研究特意选取较高压力和温度的组合，以期填补现有文献中的数据空白，并为模拟发动机工作条件提供参考依据，从而有助于更好地掌握如何控制此类设备产生的排放物——这是当今面临的一大挑战。通过实验发现，在富氧条件下丙烷燃烧产生的一氧化碳（CO）速率最高且随环境压力与温度升高而略有增加；相反地，化学计量比例下二氧化碳（CO2）的生成量达到峰值，并随着外界条件变化而减少。此外还观察到稀释混合物在硝酸（NOx）排放方面表现出最大值，此数值会因外部因素改变而显著上升。最后，在绘制各燃料-空气组合下的燃烧热(Q)与压力关系图时发现：富氧环境下产生的热量最高，并且随着环境条件的增强呈现出急剧增长的趋势。

Unity3D爆炸与火焰燃烧效果

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本教程深入讲解如何使用Unity3D创建逼真的爆炸和火焰特效，涵盖粒子系统设置、纹理动画及物理模拟等关键技术点。在游戏开发过程中，使用Unity3D的爆炸火燃烧特效可以使画面更加逼真、生动。当制作火灾或燃烧效果时，采用这些特效能够让您的游戏画面更为精美。

OSG中的爆炸仿真与火烟模拟

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本文探讨了在OpenSceneGraph（OSG）平台下实现爆炸效果及火灾烟雾模拟的技术方法，涵盖了物理模型构建、视觉特效渲染以及性能优化等多个方面。 osg爆炸仿真及火烟模拟涵盖了爆炸效果、碎片仿真、火焰模拟以及烟气模拟。

封闭立方体内爆炸冲击波的数值模拟分析

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本研究通过数值方法对封闭空间内爆炸产生的冲击波进行了详细模拟与分析，探讨了其传播特性及破坏效应。在工程领域内研究爆炸冲击波至关重要，特别是在密闭空间中的效应。对于开放环境的毁伤效果已有大量研究成果，但在封闭条件下的行为却更具挑战性且复杂多变。理解密闭立方体内爆炸冲击波的行为是关键所在。当冲击波遇到刚性的表面时会发生正反射和斜反射现象。其中，正反射是指垂直于壁面方向上的完全镜像反射；而斜反射则发生在非垂直入射的情况下，并同样会导致压力的骤增及随后向反方向传播的现象。基于自由场爆炸冲击波理论可以推导出密闭空间内这些复杂相互作用的具体计算公式，这对于预测和分析实际场景中的效应至关重要。此外，在这种环境下还会形成一种特殊的马赫波现象——当反射波与入射波在特定角度相遇时叠加形成的高能量汇聚型波。为了验证以上理论假设并提供实证依据，研究人员构建了2.2米 × 2.2米 × 2.2米的密闭立方体模型，并选取爆心垂直中环面中心A、长侧边中点B以及顶角C三个特征测点进行数值模拟。通过使用LS-DYNA有限元分析软件，对75克TNT当量装药在该空间内的爆炸过程进行了详细的计算机仿真。研究过程中采用了Lagrangian、ALE和多物质Euler等不同算法来精确捕捉各个阶段的物理变化，并且精细地设置了炸药材料模型及环境空气状态方程以确保模拟结果的真实性和准确性。通过观察不同时刻超压演化的云图，可以清晰展现冲击波在密闭空间内的传播路径、反射和相互作用过程。最终得出结论：数值仿真所得数据与理论计算值在选定的三个特征测点上高度一致，为实际工程中传感器的选择及布置提供了可靠的参考依据。这项研究不仅加深了我们对封闭环境内爆炸现象的理解，还为相关领域的安全评估和技术设计提供了有力支持。

BlastFoam水下爆炸数值模拟文档

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BlastFoam是一款专业的水下爆炸数值模拟软件，用于研究和预测水下爆炸对结构物的影响，广泛应用于海洋工程、船舶设计等领域。 blastFoam水下爆炸数值仿真文件

AUTODYN水下爆炸的数值模拟分析

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本研究利用AUTODYN软件进行水下爆炸效应的数值仿真与分析，探讨了爆炸荷载对结构物的影响机制及破坏模式。 autodyn水下爆破模拟功能非常有用，在进行相关研究或工程设计时可以提供重要的参考和支持。