镁和铝制成细小粒状粉末后,在一定条件下,极容易发生燃烧爆炸。因而有必要研究镁、铝等粉尘燃烧爆炸的规律,从而控制和预防爆炸事故的发生。本文以镁粉、铝粉、镁铝合金粉以及镁铝混合粉为研究对象,用1.3升哈特曼管对它们的爆炸特性进行了实验研究。主要工作和结论如下: (1) 优化了哈特曼粉尘爆炸实验装置系统。利用该装置可以测量不同初始压力下的最大爆炸压力和最大压力上升速率等粉尘爆炸特性参数。 (2) 利用这套实验装置系统,对镁粉和铝粉的爆炸特性进行了实验研究。实验结果表明:镁粉与铝粉具有相似的爆炸性质,镁粉较铝粉爆炸程度更猛烈一些;点火延迟时间对其最大爆炸压力和最大压力上升速率的影响十分明显;其最大爆炸压力和最大压力上升速率随着粉尘粒度的减小而增加;存在一个最佳粉尘浓度,使得最大爆炸压力和最大压力上升速率达到最大值;随着初始压力的增大,将使最大爆炸压力和最大压力上升速率与之成正比增长,最大爆炸压力所对应的最危险粉尘浓度也随之成正比的增加;对于相同浓度的粉尘,粒度越小,爆炸时间越短。 (3) 对镁铝合金粉尘以及混合粉尘的爆炸特性进行了实验研究。二者爆炸过程与纯镁粉和纯铝粉类似。镁铝合金粉反应迅速,爆炸猛烈,其爆炸反应能力要远强于镁铝混合粉。合金粉中镁含量越多,性质越不稳定。混合粉中随着镁含量的增加,性质接近纯镁粉。 本文的创新点是: (1) 改变粉尘爆炸的初始压力,得到了初始压力对爆炸压力及升压速率的影响关系。 (2) 对镁铝合金粉和镁铝混合粉的爆炸特性进行了研究和比较。