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受限空間氣體泄爆性能測試

由于可操作性、安全性等因素限制，目前關(guān)于高壓容器爆炸的實(shí)驗(yàn)研究有所不足。在理論分析結(jié)合數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套泄爆實(shí)驗(yàn)裝置，可實(shí)現(xiàn)高壓容器爆炸效果，采集監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)時(shí)采集爆炸壓力，為研究高壓容器爆炸的特征提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

泄爆實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由配氣系統(tǒng)(高壓氣源)，方形爆炸容器，泄爆裝置、蝶閥開關(guān)與控制系統(tǒng)，監(jiān)測與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)成。如圖1所示。

方形容器一端利用管道和高壓氣源連接，可以自由調(diào)節(jié)管道內(nèi)部壓力大小，以獲得指定的初始壓力柱形管道兩側(cè)均安裝有蝶閥開關(guān)。容器四周均設(shè)有壓力傳感器，正對出口一側(cè)安裝泄爆窗作為開口泄爆裝置，泄爆窗側(cè)面布設(shè)高速攝影裝置記錄泄爆窗開啟過程和開啟時(shí)間。

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實(shí)驗(yàn)前，通過高壓氣源向柱形管道內(nèi)注入一定壓力的氣體，然后通過柱形管道內(nèi)的高壓氣體向容器內(nèi)部瞬間釋放產(chǎn)生氣體爆炸。容器周圍安裝有壓力傳感器，實(shí)時(shí)采集泄爆過程中容器內(nèi)部的壓力值時(shí)程 。

3.不同起爆壓力下容器內(nèi)壓力分布行為

考慮兩種初始壓力0.3MPa、0.4MPa工況下的泄爆行為，實(shí)驗(yàn)過程中，通過開關(guān)控制蝶閥氣動，管道內(nèi)高壓氣體瞬間釋放到容器內(nèi)部，在容器內(nèi)產(chǎn)生爆炸效果，同時(shí)泄爆裝置開啟進(jìn)行泄爆，高壓管道泄出的氣流沖擊壓力探針，采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄壓力值大小，一側(cè)的高速攝影會準(zhǔn)確記錄泄爆裝置的開啟時(shí)間和開啟的整個(gè)過程。

3.1.不同起爆壓力下全封閉行為的壓力分布

泄爆口封堵和帶有泄爆裝置兩種條件下進(jìn)行爆炸測試，圖2，圖3給出了在0.3MPa和0.4MPa初始 壓力下，全封閉和帶有泄爆裝置兩種行為下的實(shí)驗(yàn)壓力時(shí)程。