封闭空间水与CO2对瓦斯爆炸动力学影响深度解析

本文主要探讨了封闭空间内水和二氧化碳(CO2)对瓦斯爆炸反应动力学特性的影响。作者王连聪和陈洋基于化学反应动力学理论，结合详细的瓦斯爆炸反应机理，通过数值模拟的方法，在四种不同的工况条件下进行了深入研究。他们关注的核心参数包括爆炸过程中的温度变化、压力变化、反应物浓度、自由基浓度以及爆炸过程中生成的有害气体浓度。 研究发现，水和CO2对瓦斯爆炸的动力学特性产生了显著影响。在降低瓦斯爆炸强度方面，CO2的表现优于水。具体来说，随着水或CO2的存在，爆炸过程中的温度和压力波动受到抑制，这可能是因为它们作为稀释剂或化学抑制剂的作用，减少了氧气与瓦斯的接触和反应速率。同时，它们对自由基浓度的影响也会影响爆炸的传播速度和范围。 在数值模拟的结果中，反应物浓度的变化趋势显示出，水和CO2的加入改变了爆炸初期的反应速率，从而影响了整个爆炸过程的爆发性和持久性。此外，对于部分致灾性气体，如一氧化碳和氢气的生成，它们的影响也有所区别，CO2可能在减少这些有害气体生成上更为有效。 通过对比分析，文章揭示了水和CO2在瓦斯爆炸反应动力学特性上的异同，这对于理解封闭空间内瓦斯爆炸行为，优化爆炸预防措施，以及设计更安全的矿井环境具有重要的实践指导意义。这项研究结果对于煤炭行业，特别是煤矿安全技术领域，提供了科学依据和技术支持，有助于提升事故防范和应急响应能力。该研究以TD714为中图分类号，被标记为A级文献，发表在2011年的期刊上，文章编号为1003-496X(2011)07-0016-05，体现了其学术价值和严谨性。