2.1 外加电磁场对瓦斯爆炸的影响在瓦斯爆炸过程中,火焰传播速度、爆炸波是表征瓦斯爆炸特征的2个最主要的指标。本实验对管道两端闭口和一端开口一端闭口两种情况进行分类
研究,以得出不同实验条件下,电磁场对瓦斯爆炸的影响规律。
实验结果取算术平均值整理成表1,将各工况测点的火焰传播速度绘制成曲线,如图2,图3所示。
图2 外加电磁场开口火焰传播速度曲线
图3 外加电磁场闭口火焰传播速度曲线
由表1和图2,图3可以看出,外加电磁场对瓦斯爆炸过程中的火焰传播速度有明显的影响。终端开口时,在第一个测点L/D=8处,外加电磁场的火焰传播速度比光管中的火焰传播速度提高了1.9~3.9倍;终端闭口时,在第一个测点L/D=8处,外加电磁场的火焰传播速度比光管中的火焰传播速度提高了2.5~6.8倍。从火焰传播速度峰值分析,终端开口时,随着火焰传播速度过程的进行,峰值不断增大;终端闭口工况下,火焰传播速度峰值均发生在测点L/D=22处。综上所述,无论是终端开口还是闭口,外加电磁场对瓦斯爆炸火焰传播速度都起到加速的作用,外加电磁场强度越强,其对瓦斯爆炸火焰传播速度的影响愈大。
而且电磁场强度越强,对瓦斯爆炸压力波的影响程度也愈强。
图4 外加电磁场开口压力波超压变化关系曲线
3 外加电磁场对瓦斯爆炸影响的理论分析瓦斯爆炸过程是一种剧烈而迅速的链式反应过程,链式反应中存在CH3、OH等活化中心,甲烷燃烧速度取决于活化中心的出现和活性,反应中的反应物及活化中心浓度是影响甲烷链式爆炸反应的主要因素。
带电粒子在电磁场中受到电场力和磁场力的双重作用,粒子运动是在电场中和磁场中的合成运动。
