变径管道中粉尘爆炸传播实验与模拟

为探究粉尘爆炸在变径管道中的传播规律,基于1m³粉尘爆炸测试系统,搭建了DN200长直管道和DN200~DN100的变径管道,以玉米淀粉为实验介质,通过实验和FLACS数值模拟相结合的方法,研究了粉尘爆炸在管道中火焰传播速度、超压峰值、火焰传播距离的变化规律.结果表明:火焰传播速度在管道内呈上升趋势,在变径点之后增幅明显变大,缩小管径对火焰传播起加速作用;但超压峰值在管道内呈下降趋势,其在变径后衰减幅度显著升高,缩小管径使超压衰减速率增加;通过数据拟合建立了变径管道引起爆炸腔内超压变化的数学模型;火焰传播距离随浓度增加而变长,相同浓度下渐缩变径管导致火焰传播距离变长.研究结果为除尘系统安全距离确定及阻火隔爆措施的设计提供了参考依据.     

地上输料通道浅圆仓足尺装卸料试验及仿真分析

为了研究地上输料通道浅圆仓的仓壁和通道压力分布和演化规律,开展了足尺筒仓装卸料试验及仿真分析.研究表明通道的存在影响了仓壁底部侧压力分布,通道压力与其正上方的贮料实际高度相关.朗肯主动土压力系数更适合预测仓壁和通道的侧压力.隧道的深埋浅埋判定依据并不适用于贮料拱效应不明显的浅圆仓输料通道,公路隧道规范和太沙基理论预测的通道顶壁压力与实仓测试值相差甚远,而采用提出的基于浅埋理论的通道压力计算公式更为合理安全.主、次通道顶壁和侧壁偏心卸料过程中均呈现不同程度的超压现象,建议在浅圆仓通道卸料荷载计算时应适当考虑通道的超压系数.     

饶阳凹陷洼槽区地层压力特征及成因机制

根据地层压力实测数据和地层压力模拟计算,对饶阳凹陷洼槽区的地层压力分布特征及其成因机制进行研究。结果表明:饶阳凹陷洼槽区古近系普遍发育超压;纵向上,存在东营组、沙一段和沙三段三套超压层系;可划分为单超压结构和双超压结构,其中双超压结构可细分为上强下弱、上弱下强和上下均势3种类型;平面上,超压中心与洼槽沉积中心相吻合,河间和留西洼槽超压幅度最大;从沙三段到沙一段,南部洼槽区超压规模明显减小,北部洼槽区超压规模略增,超压中心具有从南到北的迁移性;东营组超压成因机制主要为欠压实作用,沙一段和沙三段的超压成因机制为生烃作用与欠压实作用的混合增压机制;由于欠压实与生烃两者对超压的贡献比例差异,造就了研究区多种超压结构并存的现状,并影响了油气的空间分布。     

鄂尔多斯盆地榆林气田上古生界成藏动力与油气分布

 成藏期间的流体势是控制油气分布的主要因素,其中古埋深及古压力2个因素直接决定了油气运移方向和聚集部位。利用数值模拟技术恢复了榆林气田上古生界地层压力的发展过程。模拟结果显示,中二叠世~早侏罗世和中侏罗世~晚白垩世山西组内曾发生2次压力积累消散的旋回,晚三叠世和早白垩世为2次超压高峰时期,超压幅度可达10MPa以上,第二次超压高峰与主成藏期同期,扩散作用导致古近纪之后的低压状态。结合古埋深结果分析表明,现今气田主要分布于成藏期的低势区内,空间上受流体势控制明显。     

柔性防护结构对爆炸冲击波衰减作用数值模拟1

为了应对小当量的爆炸物,减小爆炸冲击波对人员的伤害和财物的损害,研究了一种柔性防护结构。根据爆炸相似理论,对爆炸物TNT当量为3 kg的典型目标选择1∶50缩比模型,建立二维仿真简化模型。采用欧拉算法数值模拟圆柱形柔性防护结构对爆炸冲击波的衰减作用,对不同厚度柔性防护结构的防护效果进行对比研究。仿真结果表明,柔性防护结构能有效的减小冲击波超压峰值,增加正压作用时间;得到的柔性防护结构水介质防护层厚度优化值,能很好的满足防护效果与轻量便携的应用背景,对柔性防护结构设计具有参考作用。     

内置减压管的筒仓侧壁卸料动态侧压力

以试验结果为依据,利用颗粒流程序(PFC~(3D)),分析了普通筒仓单侧壁卸料的动态侧压力和安装减压管时筒仓单侧壁卸料的动态侧压力。分析结果表明:普通筒仓单侧壁卸料最大超压系数为1.30,安装减压管的筒仓单侧壁卸料在最大超压系数为1.10;减压管的存在使得储料流动形式发生改变,从而使储料在卸料时仓壁受到的动态侧压力明显降低,超压系数及其分布范围显著减小;减压管能够减小筒仓单侧壁卸料时的偏心距,从而减小卸料时储料对仓壁的冲击,能够提高卸料时筒仓的稳定性。通过观察储料流动形式和理论分析,进一步阐释减压管减小卸料时超压系数的原因。     

反恐破门弹爆炸冲击波超压试验研究

为对非接触爆炸反恐破门弹冲击波伤害进行评估,完成了反恐破门弹爆炸冲击波在典型环境下的超压测试试验.模拟应用场景分别进行了3组测试,重点研究爆炸产生的空气冲击波对房间内外人员造成的影响及外部空间密闭性对冲击波超压的影响,并对超压分布和防盗门及外部空间环境等影响条件进行了分析.结果表明,空气冲击波传播受外部空间环境影响显著;冲击波能量大部分消耗于钢质门板变形,门后房间超压峰值降为门前的10%～20%.     

不同弯型管道内粉尘爆炸传播规律

为探究粉尘爆炸在弯型管道中的传播规律,基于1m³粉尘爆炸测试系统,搭建了S型、U型、90°弯管与长直管道4种结构,利用玉米淀粉为实验介质,测试研究了粉尘爆炸在弯管内的压力发展与火焰传播速度变化规律.结果表明:对于所建立的管道系统,当粉尘浓度相同时,超压峰值在整体管道内的传播呈下降趋势,但其在弯管处的衰减程度会有所降低,且4种管道衰减程度由高到低依次为:直管>90°弯管>S型弯管>U型弯管;火焰在管道内呈持续加速状态,但弯管处的火焰上升幅度明显小于直管,弯管对火焰的传播起阻碍作用.以上研究结论对于除尘系统的防爆设计具有参考价值.     

2019年临近空间科学技术热点回眸

 概述了2019年临近空间科学技术的研究热点：在临近空间原位进行科学探测的高空科学气球扮演了主角;其他临近空间飞行器在平台技术研究与试验方面也取得了不同程度的进展;多型高超声速飞行器已经装备部队;太空旅游商业公司维珍银河上市,商业化的太空旅游又近了一步。     

临南洼陷营子街地区沙三下亚段油气富集主控因素

 营子街地区临近洼陷的生烃中心,但由于构造简单,缺乏构造圈闭,传统上认为勘探潜力不大。为突破勘探瓶颈,从沉积演化、相带类型研究出发,在优势砂体类型、烃源岩压力及隐蔽圈闭的综合分析基础上,对营子街地区沙三下亚段油气成藏富集因素进行了研究。结果表明,营子街地区沙三下亚段沉积时期发育席状砂和浊积扇两类优势砂体,并夹持包裹于烃源岩中,形成了隐蔽型岩性油藏,其成藏富集因素主要受烃源岩超压和有效储层2 个因素的控制,其中烃源岩超压控制了油气充满度,烃源岩超压区范围内有效储层的分布控制了含油规模,由此建立了自生自储-超压控藏型成藏模式。