火工品

作者：朱 源

单位：江苏科技大学

关键词：氢/乙醇;爆炸特性;爆燃指数;化学反应动力学;H、OH自由基

基金：国家自然科学基金（52350410458）；江苏省自然科学基金项目（BK20180982）。

为了探究当量比和初始压力变化对氢/乙醇二元混合燃气爆炸特性的影响，基于定容燃烧弹并结合高速纹影系统进行了实验，分析了不同当量比和初始压力下，氢/乙醇二元混合燃气火焰形态、爆炸压力、爆炸压力上升率、爆燃指数、层流燃烧速度、爆炸持续时间和敏感性系数的变化。结果表明：随着当量比增加，峰值爆炸压力、峰值爆炸压力上升率和爆燃指数先升高后降低，当量比为1.2～1.3时达到最大值，此时爆炸持续时间最短；随着初始压力增加，火焰层流燃烧速度降低，而爆炸强度增强。富燃混合气的爆燃指数均高于20 MPa?m?s-1，爆炸危险等级较高；部分工况下的爆燃指数超过40 MPa?m?s-1，此时氢气/乙醇/空气混合燃气处于极度危险状态。爆炸剧烈程度与H、OH自由基密切相关，支链反应R1：H + O2 <=> O + OH和链终止反应R127：CH3 + H (+ M) <=> CH4 (+ M)是影响爆炸反应强度的最重要的2个基元反应。该研究可为相关高压气体储存装置或输运装置设计提供一定的理论指导。

来源：2025年第4期

《火工品》期刊编辑部

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