- 納米PMMA粉塵爆炸超壓與火焰傳播特性研究
- 張新燕 高偉 喻健良
- 508字
- 2021-12-24 13:44:28
2.1 粉塵爆炸基本條件
粉塵爆炸是指懸浮于空氣中的可燃性粉塵遇到明火或者電火花等火源時發生瞬間燃燒并釋放能量,同時向外極速膨脹產生高溫高壓的爆炸現象。對于生產粉體或者附帶產生粉塵的場合,爆炸產生的沖擊波會使周圍的堆積粉塵飛揚,進而引起連續的二次或三次爆炸,形成爆炸多米諾效應,使危害擴大。
粉塵爆炸的本質是一種化學爆炸,過程中燃燒和爆炸密切相關,但比普通燃燒的條件苛刻。燃燒,一般是可燃物與氧化劑之間的化學反應,并伴隨熱量的釋放和光的產生。如圖2.1中的粉塵燃燒三要素,主要是氧氣、可燃性粉塵和點火源。火災是在時間或空間上失去控制的燃燒。而粉塵爆炸多是混合物在極短時間內的極速燃燒,在有限空間內急劇膨脹,并伴有強烈放熱、發光、聲響與強沖擊波。一般的純液體燃燒是表層揮發可燃性蒸氣燃燒;易燃氣體燃燒則有擴散燃燒(穩定燃燒)和動力燃燒(預混燃燒,速度快,發生爆炸)兩種。粉塵的燃燒包含固相、液相、氣相燃燒,燃燒過程比單相燃燒要復雜得多。
粉塵爆炸的形成需在燃燒三要素的基礎上增加兩個條件:
①擴散作用,粉塵懸浮于氧氣/空氣介質中形成爆炸性粉塵云;
②有限空間的限制,粉塵顆粒發生燃燒后向外膨脹過程受到限制,內部溫度和壓力積聚形成強烈爆炸。