封闭火区注惰危险性和临界注惰参数

为研究封闭火区注惰早期气体变化规律及爆炸危险性，基于重力流和射流理论，分析了封闭火区内层流和紊流气体层形成机制及特征，推导了防止密闭火区发生爆炸危险的注惰临界速度，并进行了实验证验。研究表明，封闭火区过程中，烟流会形成层流和紊流气体层。紊流气体层火源温度很高，含不完全燃烧产物，在封闭火区后，部分烟流逆流形成混合可燃气体层。当惰气注入速度不能使混合可燃气体层消失时，注惰侧的可燃气体会进入火源区域，进而存在爆炸危险。注惰射流含射流核心区、射流扩展区和湍流流动区。射流扩展区受卷吸作用影响，射流速度下降。湍流流动区射流扩展作用消失。以逆流可燃气体层重力流与惰气射流相互作用为基础，得出了临界注惰速度，其为可燃气体层与惰气密度差、巷道形状、注惰管口尺寸和注惰流量的综合函数。