多元可燃气体爆炸极限理论预测模型研究*

马秋菊，万孟赛，邵俊程，钟鸣宇，郭宇浩

(1.中国矿业大学(北京) 应急管理与安全工程学院，北京 100083； 2.中国矿业大学(北京) 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京 100083)

0 引言

可燃性气体爆炸已经逐渐成为工业生产、生活中主要危害之一。爆炸极限是表征可燃性气体火灾爆炸性质的1个重要参数，单一组分可燃气体的爆炸极限可通过查阅文献的方法直接获得，而多组分混合可燃气体，其爆炸极限随组分种类和含量而异，需采用理论预测模型的方法来快速估算。因此研究多元可燃气体爆炸极限理论模型对预防可燃气体爆炸具有重要意义。

近年来，绝热火焰温度法(CAFT)因其计算效率高、误差小，已成为1种应用比较广泛的预测爆炸极限的方法，然而前人在多元可燃气体的爆炸下限的预测方面尚未形成统一的理论预测模型。在早期对于低碳烃类的研究中，大多数学者认为在低碳烃类各自的爆炸下限处，绝热火焰温度的数值相似[1-3]。Mashuga等[4]假设绝热火焰温度为1 200 K时，计算CH4，C2H4以及二者的混合物在常温常压下的爆炸极限。Ma[5]设定1 600 K作为绝热火焰温度对多元组分混合物在空气中的爆炸下限进行预测，其结果与Le Chatelier规则的计算值具有一致性。但有学者认为绝热火焰温度因燃料种类的不同而有所差异。Vidal等[6]根据热力学平衡原理分别计算25种饱和烃和10种不饱和烃的绝热火焰温度，然后各自取平均温度值用于估算标况下碳氢燃料的爆炸下限，计算结果与实验值吻合较好。……