硕士研究生钱家祺在氢氧爆轰诱导不同粒径TiH₂粉尘二次爆炸研究中取得重要进展

近日，程扬帆教授课题组硕士研究生钱家祺在氢氧爆轰诱导不同粒径TiH₂粉尘二次爆炸研究中取得重要进展。研究人员利用激波管模拟半开放空间以及密闭空间进行二次爆炸实验，结合边缘检测算法以及比色测温技术对粉尘云的形成过程、TiH₂爆燃火焰以及TiH₂爆燃温度场进行表征，并通过压力传感器对爆炸超压进行了测量，探究了粉尘二次爆炸发生时气固两相相互作用机理。实验结果表明，随着粉尘粒径的增加，其成云速度降低，火焰减小，颗粒温度增加，且密闭空间中由于壁面反射使一次爆炸作用加强，TiH₂更容易被引燃，混合爆炸峰值压力增加。研究结果可为粉尘二次爆炸防控以及气固两相爆炸研究提供参考。该成果以“Secondary explosion characteristics of TiH₂ dust induced by hydrogen-oxygen detonations”为题发表在《International Journal of Hydrogen Energy》杂志上。

图1 不同粒径TiH₂卷扬成云面积时程曲线

图2半开放空间中2.62 μmTiH₂爆燃火焰温度分布云图

图3 高压气体破膜（A）半开放空间二次爆炸（B）和密闭空间二次爆炸（C）下的峰值压力图

硕士研究生钱家祺是论文的第一作者，程扬帆教授为通讯作者，该项研究受到国家自然科学基金项目、安徽省自然科学基金优秀青年项目的资助。