马秋菊
- 作品数：12 被引量：71H指数：6
- 供职机构：北京理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：理学环境科学与工程矿业工程化学工程更多>>
- 20L球型罐内不同粒径铝粉扩散的数值模拟被引量：13
- 2014年
- 20L球型爆炸罐是用于测试粉尘爆炸特性参数的标准装置之一。粉尘颗粒在密闭空间内的运动规律,对于研究粉尘的最佳点火延迟时间段有重要的作用。基于计算流体力学理论,对20L球型罐内的吹粉过程进行了数值模拟,监测了不同粒径的铝粉颗粒在20L球型罐内的分散情况,对比了不同铝粉颗粒粒径在罐内的沉降时间。结果表明:粉尘沉降的时间段随粉尘粒径的增大而减小,颗粒大小超过一定尺寸时,铝粉将不能在密闭空间内均匀扩散。
- 陈嘉琛张奇马秋菊张博
- 关键词：粉尘爆炸数值模拟
- 甲烷-空气最小点火能量预测理论模型被引量：12
- 2012年
- 最小点火能是可燃气体危险性辨识的重要参数之一。为从理论上得到混合气体的最小点火能,建立了可燃气体火花点火的物理模型,给出了通过数值模拟得到的可燃气体最小点火能量的预测方法,采用该方法得到了甲烷-空气混合气火花点火的临界温度及最小点火能量。结果表明:甲烷-空气混合气的最小点火能量与浓度呈U型关系,浓度为8.5%的预混气的最小点火能量计算值为0.39mJ,与实验值0.4mJ吻合较好。
- 马秋菊张奇庞磊
- 关键词：气体爆炸最小点火能临界温度点火
- 密闭空间燃气泄漏爆炸危险区域迁移规律被引量：7
- 2012年
- 为了给室内燃气泄漏爆炸事故的预防和事故后果评价提供理论依据,借助计算流体力学技术,对密闭空间内燃气泄漏扩散的非稳态流场进行了数值模拟,着重考察了燃气爆炸危险区域随时间和空间的分布特征。研究结果表明,在泄漏初始阶段,爆炸危险区域位于泄漏源上部。随着泄漏和扩散的持续发展,爆炸危险区域整体下移,最终迁移至地面附近。爆炸危险区域范围随时间由小变大,再由大变小。爆炸危险区域在房间下部的持续时间明显长于房间中上部。
- 庞磊吕良海刘晨马秋菊程露
- 关键词：燃气扩散
- 固体与液体混合燃料抛撒过程数值模拟被引量：9
- 2014年
- 固体与液体混合燃料通过爆炸驱动形成燃料空气炸药云团,其爆轰威力在很大程度上取决于云团的状态,云团分布是云爆装置设计的基础。通过数值模拟,研究了固体与液体混合燃料抛撒过程,在Fluent软件的基础上探索了固体与液体混合燃料抛散的数值模拟方法。计算得到的燃料抛撒随时间和空间的扩散过程,其中径向速度、云团范围和湍流过程与实验结果相吻合。研究结果表明,文中建立的数值模型和计算方法能够较好地模拟固体与液体混合燃料的云雾抛散过程,为云爆装置优化设计提供了基础数据。
- 陈嘉琛张奇马秋菊黄莹刘雪岭沈世磊李栋
- 关键词：燃料空气炸药数值模拟径向速度
- 湍流对铝粉爆炸特性的影响被引量：11
- 2016年
- 基于流体力学计算理论,对20 L球形密闭容器内铝粉扩散和爆炸过程进行了数值模拟。通过改变点火延迟时间和粉尘浓度,研究了湍流对不同浓度铝粉爆炸特性的影响。研究结果表明:点火延迟时间对铝粉爆炸的最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率影响较大,且存在最佳点火延迟时间,此时最大爆炸压力取最大;随着容器内铝粉浓度的增大,最佳点火时间先增大后保持不变,故单一的点火延迟时间并不能真正地反映不同浓度粉尘的爆炸威力;湍流强度和粉尘云分布对最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率都存在影响,粉尘云分布的均匀程度对最大爆炸压力的影响要强于湍流强度;湍流强度对最大爆炸压力上升速率的影响要强于粉尘云的分布。
- 沈世磊张奇马秋菊李栋闫华
- 关键词：铝粉湍流强度
- 燃料浓度对可燃气云燃烧流场的影响被引量：1
- 2013年
- 气云燃烧爆炸过程中的流动对灾害具有重要影响。以不同浓度,半径为0.5m的无约束半球形乙炔气云为例,采用计算流体动力学方法,研究了燃料浓度对可燃气云初始气云区以外气流速度、乙炔体积分数和化学反应速率的影响规律。研究结果表明由于气云燃烧中流场相互作用,使得气云体积不断增大,同时将燃料推动到初始气云区外。随着气云中乙炔初始体积分数的增加,气云初始区外会获得更多燃料,使得反应区增大。乙炔初始体积分数为5%的可燃气云,化学反应区为初始体积的1.4倍;乙炔体积分数为13%和23%的可燃气云,化学反应区可达初始体积的2倍;乙炔体积分数为33%和43%的可燃气云,化学反应区能达初始体积的3倍。
- 黄莹张奇马秋菊
- 关键词：可燃气云计算机模拟燃烧流场灾害
- 氢气比例和点火能量对CH4-H2混合气体爆炸强度影响的实验研究被引量：6
- 2020年
- 在20 L标准球形爆炸罐内开展了当量比为1的甲烷-氢气-空气混合气体爆炸实验,通过改变点火能量和氢气体积分数,探讨点火能量和气体比例对其爆炸压力和爆炸强度的影响。研究发现:氢气比例越高,爆炸冲击波传播速度越快,点火能对冲击波传播速度的影响相对较小;点火能量的提高对峰值超压有增强作用,氢气比例低时,此增强作用较显著,氢气比例高时,此增强作用较弱;点火能量对爆炸强度指数KG的影响较小,而氢气比例对爆炸强度指数KG的影响十分明显,氢气比例低于50%时,氢气比例的增加对爆炸强度的增强作用较弱,氢气比例高于50%时,氢气的增加对爆炸强度的激励作用急剧增强。另外发现,相同当量比条件下,氢气的爆炸强度指数近似为甲烷爆炸强度指数的10倍。
- 马秋菊马秋菊王众山刘家平
- 关键词：点火能量
- 约束空间内多元气体爆炸及其转燃烧规律
- 马秋菊
- 关键词：灾害效应体积效应
- 燃气浓度对室内燃气爆燃火焰波及范围的影响被引量：3
- 2014年
- 高温火焰峰面是室内燃气爆燃事故中最主要的致害因素之一,火焰峰面的波及范围在很大程度上反映了事故的危险区域及事故的严重性。借助计算流体力学技术,结合某室内燃气泄漏爆燃事故,对不同燃气浓度下室内燃气爆燃过程,尤其是火焰波及范围,进行了深入研究。研究结果表明,燃气浓度对火焰波及范围有显著影响,浓度越大,火焰波及范围越大。这是由于在富含燃料而氧气不足的条件下,大量未燃燃料在前导冲击波和湍流作用下进一步运移和扩散,加剧了火焰的进一步延伸,从而导致火焰区的扩大。
- 庞磊高建村李磊马秋菊亢永孟倩倩
- 关键词：燃气爆燃冲击波扩散
- 流动状态下铝粉爆炸过程的数值模拟被引量：2
- 2015年
- 基于计算流体力学理论,模拟了铝粉在20L圆柱密闭容器内扩散和火焰传播随时间变化的规律,并分析了铝粉在密闭容器内的爆炸火焰速度变化的影响因素。结果表明：铝粉粒径为7~42μm时,随着粒径的增加,最大爆炸压力pmax和最大爆炸压力上升速率（dp/dt）max逐渐减小,pmax和（dp/dt）max最大值分别为0.876 MPa和120.1 MPa·s-1,最小值分别为0.634 MPa和19.5 MPa·s-1,模拟结果与文献吻合,pmax和（dp/dt）max与实验值最大误差分别为4.6%不超过20%。当点火延迟时间为60 ms时,容器的径向火焰传播速度的变化趋势为先降后升再降,最大值为150.9 cm·s-1,最小值为70 cm·s-1。
- 沈世磊张奇陈嘉琛马秋菊李栋闫华
- 关键词：铝粉扩散数值模拟
