粉塵爆炸試驗的過程模擬與分析
更新時間：2017-04-05 點擊次數(shù)：2739次
粉塵爆炸試驗的過程模擬與分析
粉塵爆炸試驗只有在特定的復(fù)合條件下才會出現(xiàn)：①粉塵具有可燃性(或氧化性);②粉塵達到一定濃度;③氣體中達到一定氧含量;④氣體達到一定溫度：⑤存在火星、火源或靜電。另外，粉塵的粒徑越小，則比表面積越大，越容易發(fā)生爆炸。
通過對比分析這些粉塵爆炸試驗裝置，本人發(fā)現(xiàn)，要想粉塵爆炸試驗成功，必須滿足以下幾個條件：1.面粉要足夠干燥，而且顆粒越細越好；2.揚塵足夠多，即粉塵要達到一定濃度，因此鼓進的空氣速度要足夠快；3.鼓進空氣時火焰不能熄滅。這些就是粉塵爆炸試驗成功的核心問題，解決了這些問題，離粉塵爆炸試驗成功就不遠了。
粉塵爆炸是一個非常復(fù)雜的過程，因為這個過程受大量的物理因素的影響。其爆炸機理至今還沒有探討的很清楚。有學(xué)者認為:粉塵爆炸是粉塵粒子表面與氧產(chǎn)生反應(yīng)所引起的，不像氣體爆炸那樣，是可燃物與氧化劑均勻混合后的反應(yīng)，而是某種凝固的可燃物與周圍存在著氧化劑這一不均勻狀態(tài)中進行的反應(yīng)。因此，認為粉塵爆炸是介于氣體爆炸與炸藥爆炸二者中間的一種狀態(tài)，這種爆炸所放出的能量，若以zui大值進行比較，則可達到氣體爆炸的幾倍。但粉塵爆炸與氣體爆炸是不相同的，前者所需要的發(fā)火能比后者要大的多，這可以從粉塵爆炸試驗的過程看出：
1)供給粒子表面以熱能，使其溫度升高；
2)粒子表面的分子由于熱分解或干餾的作用，而變?yōu)闅怏w分布在粒子的周圍；
3)由于這些火焰產(chǎn)生的熱，加速了粉塵的分解。
如此循環(huán)往復(fù)放出氣相的可燃性物質(zhì)與空氣混合，繼續(xù)發(fā)火傳播。
可見，粉粉塵爆炸試驗的實質(zhì)是氣體爆炸。因此，可以認為粉塵本身包含有可燃性氣體。由上粉塵爆炸試驗可知，促使粒子表面溫度升高的原因不只是熱傳導(dǎo)，熱輻射的作用更大，這是與氣體爆炸的不同之處。然而，含能材料粉塵的點火、爆炸則不同于普通粉塵，它包括以下幾大部分：
1)通過熱傳導(dǎo)、對流及輻射的能量傳遞；
2)惰性加熱:即輻射的深層吸收，含能材料內(nèi)部的熱傳導(dǎo)；
3)固體分解；
4)氣態(tài)組分與凝聚相之間的多相反應(yīng)。
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