N2对CH4爆炸压力影响的实验与模拟分析

"受限空间N2对CH4最大爆炸压力的影响实验与模拟研究" 这篇研究论文深入探讨了氮气（N2）如何影响甲烷（CH4）在受限空间内的最大爆炸压力。研究由贾宝山、肖明慧、王连聪等人共同完成，发表在2018年的《矿业安全与环保》期刊上，属于行业研究领域。实验基于CH4燃烧的化学动力学原理，使用20升球形定容弹来观察不同浓度CH4在含N2环境中的爆炸特性。 实验部分，研究人员选择了单一成分的N2，并通过改变CH4的浓度，观察其对最大爆炸压力的影响。他们发现在接近CH4爆炸极限浓度时，随着CH4浓度的增加，起爆时间相应延长。而在CH4的爆炸上限浓度附近，最大爆炸压力随着CH4浓度的提高而下降；相反，在爆炸下限浓度附近，最大爆炸压力随CH4浓度上升而增加。 数值模拟方面，研究团队采用了CHEMKIN软件，模拟了相同工况条件下的混合气体爆炸过程，并将实验数据与模拟数据进行对比。尽管实验数据和模拟数据在变化趋势上显示出一致性，但在具体数值上存在较大偏差。这可能是由于实验条件的复杂性、模型简化以及计算误差等因素导致的。 该研究的意义在于，对于煤矿安全和其他可能存在甲烷爆炸风险的受限空间环境，提供了一种理解和预测爆炸特性的方法。这对于预防和控制瓦斯爆炸事故，尤其是在矿井中，具有重要的实践指导价值。同时，分析了实验与模拟数据间的差异，有助于进一步优化模型，提高预测的准确性。 关键词：氮气、甲烷、受限空间、瓦斯爆炸、最大爆炸压力、数值模拟 文章编号：1008－4495(2018)02－0011－04 中图分类号：TD712+．7 文献标志码：A 收稿日期：2017－05－08;2017－06－06修订 基金项目：国家自然科学基金项目(51174109);国家“十二五”科技支撑计划项目(2011ZX05041－003) 作者简介：贾宝山(1972—)，男，河北阜平人，博士，教授，博士生导师，主要研究方向为矿山安全的教学与科研工作。E-mail:jbs1972@126．com。 InfluenceExperimentandSimulationStudyofN2ontheMaximumExplosionPressureofCH4intheLimitedSpace 这项研究不仅提供了关于CH4爆炸特性的新见解，还为安全操作规程的制定和风险评估提供了科学依据，对于提升受限空间内的安全管理水平具有深远影响。