实验项目名称：爆炸管道内冲击波压力及火焰速度参数测定

实验项目类型：综合性

开放形式：自选实验课题型

面向对象:安全工程专业本科生

实验项目学时：16

学分：1

一、实验项目内容简介

煤矿是危险源最多、安全隐患最大的行业。瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、火灾等重、特大恶性事故时有发生，造成了巨大的人身伤亡和生态环境破坏。随着开采深度的加大和高强度机械化采掘和集中化生产，瓦斯涌出量也急剧增大，大功率采掘机和运输机等机电设备产生火花引燃瓦斯、煤尘爆炸或火灾的潜在危险性也增大，但瓦斯事故仍居首位，急待研究瓦斯煤尘爆炸防治理论及关键技术。

为了让安全专业的同学们了解矿井瓦斯爆炸机理，掌握瓦斯爆炸的基本知识，特设计实验来研究相关内容。为同学们将来研究瓦斯防治内容奠定基础。本实验以河北省矿井灾害防治重点实验室的爆炸管道设备为实验平台，对甲烷－空气的混合性气体爆炸后的参数进行测定，得到冲击波压力、火焰速度随甲烷浓度及传播距离的变化规律。通过本次实验使学生们进一步掌握瓦斯爆炸极限等基本知识，了解瓦斯爆炸机理，熟练掌握实验操作过程。

二、主要仪器设备

激波管、实验段、泄爆舱和导轨支架系统、充配气与真空系统、点火系统、延时和同步控制系统、流场显示系统（高速摄影、高速纹影等）、压力和火焰速度测量系统。

三、学时分配、分组情况

学时分配：

1.爆炸管道设备的组装与调试过程（2学时）；

2.测定爆炸管道内不同位置处冲击波的压力（4学时）；

3.测定爆炸管道内不同位置处火焰的速度（4学时）；

4.通过光学仪器再现管道内爆炸流场的形成过程（4学时）；

5.对测定结果进行分析，总结管道内爆炸流场的传播规律（2学时）。

分组情况：

由于实验的复杂性，参加本次实验的6名同学分为一组，参加所有实验内容。

学生名单：禄宝荣、于大凯、李端、王鹏、张少波、张洋

四、考核办法及成果形式

考核办法：实验报告

预期成果： （1）熟练掌握爆炸管道的基本操作；

（2）了解瓦斯爆炸机理；

（3）建立冲击波及火焰参数与瓦斯浓度之间的关系。