瓦斯隔爆抑燃SiC-Al吸能特性的理論研究.pdf

1、隨著煤礦開采深度與強(qiáng)度的增大，瓦斯涌出量增大，隨之引發(fā)的生產(chǎn)安全隱患和瓦斯災(zāi)害治理難度也越來越大。目前采用的鋼制隔爆門對(duì)爆炸沖擊波抵抗力差，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊能量的有效吸收和耗散，而是將能量向后傳遞，造成所防護(hù)對(duì)象的傷亡或損毀，且基本無阻燃效果。所以研究新型高效的瓦斯阻隔爆材料及其淬熄吸能特性就顯得尤為迫切。三維連通網(wǎng)絡(luò)陶瓷材料選用低成本的陶瓷粉末一次成型，其工作溫度高，通過斷裂消耗入射沖擊能量，它可作為增強(qiáng)相分散沖擊波、吸收沖擊能量。本文

2、基于π定理的量綱分析法用聲波相似模擬瓦斯爆炸波，通過聲學(xué)模型的建立與仿真來研究聲波的衰減特性。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　一、采用基于Biot理論的JCA模型，考慮多孔介質(zhì)黏性慣性效應(yīng)和熱耗散效應(yīng)建立多孔陶瓷剛性吸聲系數(shù)模型。該模型的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好，同時(shí)吸聲系數(shù)α1隨著入射頻率的增大而增大，且表現(xiàn)為周期函數(shù)的特征。在多孔陶瓷剛性吸聲模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)相似π定理引入爆炸壓力，得到一個(gè)新的物理意義下的爆炸波被多孔材料吸收公式。

3、
　　二、在JCA剛性模型基礎(chǔ)上引入動(dòng)態(tài)孔隙率，建立考慮骨架變形的多孔陶瓷彈性吸聲系數(shù)模型。通過敏感性分析發(fā)現(xiàn)，二維、三維全三角結(jié)構(gòu)及復(fù)合結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)孔隙率對(duì)各參數(shù)的敏感順序?yàn)椋簤毫ψ兓<溫度變化ΔT<初始孔隙率Φ0<三角形邊長(zhǎng)(桿長(zhǎng))l<壁厚t(桿件半徑r)；二維、三維全三角結(jié)構(gòu)及復(fù)合結(jié)構(gòu)的吸聲系數(shù)對(duì)各參數(shù)的敏感順序?yàn)椋簤毫ψ兓<溫度變化ΔT<初始孔隙率Φ0<材料厚度h<三角形邊長(zhǎng)(桿長(zhǎng))l<壁厚t(桿件半徑r)。