王世茂
- 作品数：23 被引量：90H指数：7
- 供职机构：中国人民解放军后勤工程学院军事供油工程系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金重庆市科技攻关计划重庆市科技计划项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程理学更多>>
- T型分支管道对油气爆炸压力的影响被引量：6
- 2017年
- 为了研究T型分支结构对管道内油气爆炸压力的影响,进行了不同初始油气体积分数、不同初始点火能工况下多参数对比实验,并对火焰传播进行了可视化研究。实验结果表明:T型分支管道对油气爆炸压力有强化作用,强化程度和初始油气体积分数关系密切,在当量比附近,强化程度表现最显著;初始点火能对油气爆炸最大超压影响显著,随着点火能的增大,最大爆炸超压呈线性增长;波的绕射和反射、流场湍流度增强、管道通道面积增大和障碍物扰动是导致T型分支管道内爆炸压力增强的主要因素;T型分支管道会导致火焰阵面严重地弯曲褶皱变形,增大火焰面积,并且回传火焰对T型分支结构壁面具有较强的破坏作用。
- 杜扬李国庆李阳超齐圣王世茂王波
- 关键词：油气爆炸波可视化
- 不同形状受限空间内油气爆燃特性的实验研究被引量：5
- 2017年
- 基于实验对4个不同形状的20L容器内的油气爆燃过程进行了研究,探讨了不同形状受限空间内爆炸压力荷载的变化和火焰行为的区别。结果表明:管道(短管和长管)的压力时序曲线较容积式受限空间(球形容器和立方体容器)的压力时序曲线更复杂,并且出现压力振荡;随着初始浓度的增加,超压值和平均升压速率均先增大后减小,在浓度为1.74%时达到最大值,此时,超压从大到小依次为:长管>短管>立方体>球形容器,平均升压速率从大到小依次为:短管>立方体>长管>球形容器;在爆燃初期,立方体中火焰行为为半球状层流火焰→扁平层流火焰,火焰速度先增大后减小,最大速度为12.5 m/s,长管中火焰行为为半球状层流火焰→拉伸指状火焰,火焰速度一直增大,最大速度为40 m/s。
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- 关键词：油气爆燃超压
- 容积式受限空间油气爆燃火焰特征的实验研究被引量：1
- 2016年
- 根据容积式受限空间油气爆燃火焰特征实验研究的需要,设计了实验系统,进行了不同油气体积分数下的油气爆燃模拟实验。基于实验所得的瞬时火焰信号数据与火焰图像,分析了不同油气体积分数下容积式受限空间内油气爆燃的火焰形态结构、传播速度、强度与持续时间等主要行为特征,所得结果对探索油气爆燃机理与基本规律具有重要参考意义。
- 杜扬齐圣李国庆王世茂李阳超
- 关键词：油气爆燃
- 含弱约束受限空间油气爆炸外部特性研究被引量：3
- 2017年
- 构建了含弱约束面的受限空间油气爆炸模拟实验系统,对含有弱约束的受限空间油气爆炸外部特性进行了实验研究。实验获得了容器外部不同位置处爆炸超压随时间的变化规律,同时利用高速摄影系统记录了爆炸火焰发展变化过程。研究结果表明:(1)竖直方向和水平方向爆炸压力随时间变化规律均为"破膜与泄流正超压→最大负超压→外部爆燃正超压→二次负超压",竖直方向上最大爆炸压力要略大于水平方向上的最大爆炸压力。(2)随着油气浓度的增加,爆炸超压先增大后减小,在初始油气浓度为1.79%时爆炸超压达到最大值。(3)随着比例距离的增大,外部爆炸超压呈负指数规律递减。(4)火焰形态变化过程可分为"喷射引燃阶段→卷曲变形阶段→蘑菇云状火焰阶段→衰弱熄灭阶段",火焰最大高度为0.85 m,最大直径为0.6 m。
- 王世茂杜扬李国庆齐圣李阳超徐长航
- 关键词：油气超压
- 管道端部无约束条件下油气爆燃的数值模拟
- 2016年
- 基于具有多种控制机理的油气爆燃理论,建立了RNG k-ε湍流模型和有限速率/涡耗散化学反应速率模型直接耦合的油气爆燃二步反应模型,模拟了管道端部无约束条件下体积分数为1.4%的油气爆燃,通过对比实验研究了油气超压-时间特性以及火焰传播特性。结果表明:在一端开口的管道中油气超压-时间变化规律呈现出典型的Helmholtz振荡,超压出现多峰值现象,原因可能是Helmholtz振荡、Ray-leith-Taylor不稳定性和斜压效应共同作用的结果。对实验和数值模拟的超压-时间曲线和火焰形态进行对比,验证了本文数值模拟模型具有较高的精确度。
- 李阳超杜扬王世茂齐圣
- 关键词：泄爆数值模拟
- 顶部开口条件下油罐油气爆炸数值模拟被引量：12
- 2015年
- 根据油罐油气爆炸特性,基于RNG k-ε湍流模型、Finate-Rate/Eddy-Dissipation化学反应模型和相应的控制方程,采用SIMPLE算法对顶部开口条件下油气爆炸发生与发展过程进行了数值模拟。基于数值模拟结果分析了顶部开口条件下油罐油气爆炸罐外超压和火焰特征,与实验结果吻合良好,该模型可以用来预测顶部开口条件下油罐油气爆炸强度。
- 王世茂杜扬张少波张培理
- 关键词：油罐超压数值模拟
- 油气爆炸在细长密闭管道内的振荡传播特性被引量：3
- 2017年
- 针对细长密闭管道内汽油蒸气-空气混合气爆炸的振荡传播特性进行实验。研究表明:细长密闭管道内的油气爆炸分为振荡和非振荡两种爆炸模式;振荡爆炸超压呈现出锯齿状振荡特征,其超压增长期由4个阶段组成:第1阶段无明显的压力上升;第2阶段的高压力上升速率与快速的火焰有关;第3阶段的超压振幅以抛物线形式增长,此阶段是否有压力振荡与油气浓度、管道长径比有关,第3阶段的振荡周期随时间减小,振荡周期与火焰锋面前方的未燃区长度有关;第4阶段的超压振幅以指数形式增长,振荡周期趋于稳定并随管道长度的增加呈线性关系增加,振荡周期受到油气浓度的影响;振荡爆炸只在一定油气浓度范围内发生,且振荡爆炸的发生与油气浓度、管道长径比有关;振荡爆炸极限范围及其在油气的爆炸极限内所占比例均随管道长径比的增加而增大。
- 王波杜扬齐圣袁广强王世茂
- 关键词：油气长径比振幅周期
- 半受限空间油气无约束泄爆外场特性研究被引量：2
- 2017年
- 为研究半受限空间油气无约束泄爆外场特性,基于爆炸力学、可燃气体爆炸超压评估法则和化学动力学等理论,建立评估外场爆燃超压的无量纲比例距离模型;采用模拟试验的研究方法,测量外场爆燃超压并记录火焰形态变化过程;基于此,分析外场超压与火焰形态变化规律,提出外场超压-比例距离变化半经验公式。结果表明:外场横纵方向上最大爆燃超压与比例距离成负指数函数关系;流场与火焰间的正反馈作用决定了火焰传播过程中的形态变化。
- 李阳超杜扬王世茂齐圣李国庆
- 关键词：油气爆燃超压
- 端部开口受限空间汽油蒸气爆燃超压特性研究被引量：7
- 2016年
- 基于实验研究了端部开口半受限空间内汽油蒸气泄放爆燃特性,获得了受限空间内外爆燃超压的变化规律。研究结果表明:受限空间内部超压随时间变化分为点火孕育期、加速泄流期、外部爆燃期、波动振荡期、衰弱恢复期,爆燃过程中出现多超压峰值现象且伴随有强烈的压力振荡;随着初始油气浓度的增大,受限空间外部爆燃超压先增大后减小,外部爆燃超压最大浓度为1.70%;随着比例距离的增加,受限空间外部超压值呈负指数规律衰减,且横向衰减速率要大于轴向衰减速率。
- 李阳超杜扬王世茂齐圣李国庆袁广强
- 关键词：油气爆燃超压
- 汽油蒸气/空气预混火焰的无拉伸层流燃烧速率被引量：2
- 2017年
- 为了研究汽油蒸气/空气的爆炸特性,介绍了汽油蒸气/空气预混火焰的无拉伸层流燃烧速率。通过实验研究了无拉伸层流燃烧速率,与汽油的主要组分异辛烷和正庚烷与空气的预混火焰层流燃烧速率做了对比,发现汽油蒸气/空气的无拉伸层流燃烧速率小于异辛烷和正庚烷与空气的预混火焰无拉伸层流燃烧速率,但无拉伸层流燃烧速率随当量比的变化规律相同,随着当量比增大,无拉伸层流燃烧速率呈先增大、再减小的变化趋势,最大值在当量比为1处取得。
- 李阳超杜扬齐圣李国庆王世茂
- 关键词：爆燃预混火焰超压燃烧速率
