粒径对庚烷液雾爆炸场影响的数值模拟

为了研究液雾索特直径(D32)对爆炸参数的影响, 以庚烷为对象, 控制液雾总浓度不变(80 g·m-3), 改变液雾粒径, 数值模拟了爆炸容器内庚烷(C7H16)液雾粒径对爆炸参数的影响。结果表明:庚烷液雾场索特直径D32为0~18.1 μm时, 最大爆炸压力pmax随D32增加逐渐减小, 最大值为1.01 MPa, 最小值为0.9015 MPa。最大爆炸压力上升速率随D32增大整体呈下降趋势, 在0处达到最大值0.37571 MPa·ms-1, 在18.1 μm处达到最小值0.18439 MPa·ms-1, 但在6.81~12 μm发生反向突变, 在10.1 μm处达到极大值0.34217 MPa·ms-1, 随后恢复下降趋势。液雾的径向火焰传播速度在径向距离15 cm附近突然增加, 在16 cm之后剧烈下降。最大火焰速度随液雾场D32不同而变化, D32=10.1, 12.9, 18.1, 6.81, 0 μm条件下液雾场的最大火焰速度依次降低, 最大值为5.714 m·s-1, 其后依次为1.737, 1.36, 1.34, 1.27 m·s-1