【摘 要】
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彩烟枪可以用于某些庆典活动或是娱乐活动调节气氛,因而被大量使用。2015年,中国台湾八仙乐园发生彩烟枪导致的粉尘爆炸事故,伤亡人数共计524人,那段时间后彩烟枪曾禁止使用。彩烟枪内主要成分为玉米粉尘,研究彩烟枪喷射玉米粉尘爆炸危险性区域规律就迫在眉睫。本文重点对彩烟枪喷射玉米粉尘爆炸危险性区域进行研究。首先对两类彩烟枪内玉米粉尘进行粒度分析并做喷射实验。通过Malvern MS2000型激光粒度分
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彩烟枪可以用于某些庆典活动或是娱乐活动调节气氛,因而被大量使用。2015年,中国台湾八仙乐园发生彩烟枪导致的粉尘爆炸事故,伤亡人数共计524人,那段时间后彩烟枪曾禁止使用。彩烟枪内主要成分为玉米粉尘,研究彩烟枪喷射玉米粉尘爆炸危险性区域规律就迫在眉睫。本文重点对彩烟枪喷射玉米粉尘爆炸危险性区域进行研究。首先对两类彩烟枪内玉米粉尘进行粒度分析并做喷射实验。通过Malvern MS2000型激光粒度分析仪测试对比分析,得出按压式彩烟枪内玉米粉尘粒径值为17.39μm,质量流率为0.019kg/m~3。通过高速成像仪拍摄后计算可得靠近按压式喷射孔的粉尘团速度近似为100m/s,为FLUENT模拟提供初始与验证条件。而后,FLUENT模拟验证符合实验条件,通过数值模拟无、有障碍物工况下彩烟枪持续喷射60s玉米粉尘,研究结果表明:无障碍物条件下喷射玉米粉尘时,取爆炸浓度下限值8.0×10-3kg/m~3,喷射10支相同的彩烟枪粉尘爆炸危险性区域长度值为14.47m;利用因次分析法,粉尘爆炸危险性区域长度与粉尘扩散高度构成二次函数关系,拟合关系式为l*=8.93-79.94H*+238.55H*2;粉尘爆炸危险性区域长度与喷射压力构成幂函数关系,即l*=26.38P*-0.93;粉尘爆炸危险性区域长度与喷射孔直径构成二次函数关系,即l*=5.42+553.70d*-4.22×10~5d*2;彩烟枪喷射时,室内边墙区会出现粉尘积聚造成的局部浓度升高,最高浓度可达2.2×10-2kg/m~3,部分区域浓度与室外喷射情况相比相差可达3.36倍。存在障碍物群条件下喷射玉米粉尘时,障碍物高度不足1.8m时,高度越低,粉尘爆炸危险性越低,障碍物高1.8m工况内粉尘浓度与1.6m工况浓度相差达1.28倍;障碍物群间距不足4m时,间距越小,粉尘爆炸危险性越低,间距4m工况内粉尘浓度与2m工况浓度相差达1.58倍;障碍物与喷射孔距离不足12m时,距离越小,粉尘爆炸危险性越低,障碍物与喷射孔距离12m工况内粉尘浓度与10m工况浓度相差达1.77倍;与无障碍物工况相比,存在障碍物工况下粉尘爆炸的可能性更大。图[41]表[10]参[82]
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