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随着传统能源的逐渐枯竭以及环境污染问题的愈发严重,在经济发展过程中对绿色能源的需求逐渐增加。以H2和CO为主要成分的合成气作为清洁能源越来越受到大家的重视。与传统能源相比,合成气来源广泛属可再生能源,且合成气在应用过程中更加环保。但合成气作为可燃气体,因其主要组成成分H2和CO的特殊性质,使得合成气在应用过程中一旦发生泄漏,约束空间内遇点火源容易发生燃烧和爆炸事故。本研究通过自主设计且自主搭建的小尺寸实验平台,分别研究了闭口、半开口管道内预混合成气爆炸特性,以及不同点火位置下,不同氢气体积分数(φ)和不同初始当量比(Φ)的预混合成气在半开口管道内的爆炸特性。当开展不同点火位置对预混合成气爆炸特性影响实验时,在管道轴线上布置三个点火位置,点火位置1位于封闭端(进气端)中心,点火位置2位于管道中间位置,点火位置3位于距离开口端100 mm的位置。实验结果表明:闭口、半开口管道内预混合成气爆炸特性有明显差别。闭口管道内,所有工况均形成了郁金香火焰。在半开口管道中,当氢气体积分数较小时(φ≤50%)时可观测到经典郁金香火焰。且在一定的氢气体积分数下,在半开口和闭口管道中均出现了郁金香火焰的扭曲,形成了扭曲郁金香火焰。随着氢气体积分数的增加,合成气爆炸过程中火焰传播速度和爆炸超压也逐渐增加。且当氢气体积分数较小(φ<50%)时,增加合成气中氢气含量能明显增大火焰传播速度和爆炸超压峰值,当氢气体积分数(φ≥50%)较高时,增加氢气含量对火焰传播速度和超压峰值的增加效果较弱。点火位置和氢气体积分数共同影响合成气爆炸特性,在Φ=0.8,Φ=1.0和Φ=1.2三个当量比下呈现出了相同的规律。在点火位置1点火时,当φ≤30%时预混火焰均形成了经典郁金香火焰,其中当Φ=0.8,φ≤30%和Φ=1.0,φ≤30%时形成扭曲郁金香火焰。在点火位置2点火时,向封闭端传播的火焰均形成了扭曲郁金香火焰,但与在点火位置1扭曲郁金香火焰形成过程有明显差距。氢气体积分数一定的情况下,在点火位置1点火时,火焰传播速度最快。同一点火位置下,预混火焰传播速度随着氢气体积分数的增加而逐渐增加。氢气体积分数一定的情况下,随着点火位置靠近开口端,超压震荡越加明显。在点火位置2和点火位置3点火时,超压震荡较为剧烈,超压的震荡随着氢气体积分数的增加展现了两种不同的趋势。氢气体积分数一定(φ=50%),点火位置和当量比共同影响预混合成气爆炸特性。在点火位置1点火,当Φ≥1.6时均形成了经典郁金香火焰,在Φ≥2的工况下形成了扭曲郁金香火焰;在点火位置2点火时,向点火位置右侧传播的火焰仅经历了球形和指形火焰,向点火位置左侧传播的火焰均形成了扭曲郁金香火焰;在点火位置3点火时,在火焰形成平板火焰后,火焰前锋呈倾斜状向左侧封闭段震荡传播。在点火位置2和点火位置3点火时,超压达到第一个峰值后会出现剧烈的震荡,大部分工况超压通常第一个振荡周期内就达到震荡峰值,且超压震荡的振幅变化无明显规律。但是在点火位置3时,Φ=1.0、Φ=2.5和Φ=3.0三种工况下超压震荡的振幅逐渐增加呈现正弦式变化。