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“火焰传播”现象———对此现象的进一步解释 《电气防爆》 ， 2 2003 1 国外防爆技术 “火焰传播”现象 ———对此现象的进一步解释 ［德］ 等 M.Beyer 对隔爆外壳内活动的点燃源进行密封，这一 部的冷态爆炸易燃气体-空气混合物混合区域发 防爆措施流行已久。在本世纪之初， 先生 生另一个点燃：即爆炸传播到周围环境中。 Beyiing 首次对此进行了描述。在进行了大量的科学研究 和对电气设备进行了无数次爆炸试验之后，对设 备的认可是根据目前使用的 EN 50018 或 IEC 60079-1 标准而进行的。而这些结果主要反映在 表象上。由于所涉及的问题的复杂性，一直到现 在还没有考虑其间的物理化学关系。因此，目前 所应用的火焰传播试验的程序仍包括“试验、观察 和变化”几个阶段，其目的是要经受住标准中规定 的多次爆炸试验。 图 隔爆外壳示意图 然而，在试验过程中火焰传播重复发生。这 1 就使制造商的制造成本因需进一步减少隔爆接合 2 基础研究 面的间隙长度而增加。 德国物理技术研究院（PTB）的“防爆电气设 由游离的气流所产生的电气设备外部气体的 备”部门设有“隔爆外壳”技术试验室，其任务就是 点燃，在高湍流和活性气体混合物之间有着复杂 解释火焰传播这一现象的成因和关系，为制造商 的相互作用关系。为能得出合适的游离气流点燃 在进行隔爆外壳的设计之前提供更多的帮助。 模式，很有必要了解这一问题的物理化学关系。 这一基础研究工作的目的就是运用现代激光 斯图加特大学燃烧技术学院 ULRICHMAAS 镜法和数字模拟法确定物理-化学关系。本文从 教授，使用通常用于燃烧鉴别的工具完成了点燃 安全方面对火焰传播的成因和原理进行解释。 模式。这些是经验测量方法，适于采用数字模拟。 1 火焰传播 3 试验工作 图 为隔爆外壳最重要的组成部件示意图。 应用无触点光学法对活性游离气流进行试验 1 设备内的点燃源点燃爆炸混合物后，爆炸即扩散。 研究，游离气流点燃的明显现象发生在热态活性 然而，如果内部的结构复杂，例如，由于所安装的 混合物逸出后从几微秒到几毫秒的时间内。 装置的原因，通常就不可能预测外壳内准确的爆 SCHLIERN 技术用来观察这些极快的现象。 图 显示了在一次单独试验中所拍摄的一系列典 炸源。由于内部压力的升高，即使很小的压差都 2 会使混合物通过间隙而传到外部环境中。由于流 型照片。这些照片显示了瞬间二次点燃的顺序。 然而， 技术是综合测量方法，不可能有 通的通道狭小，气体在间隙内加速，一直达到声速 SCHLIERN 的范围。当焰锋到达间隙时，由于焰锋在间隙入 影响因素上的差别。因此，必须运用激光场技术 口处极大地延伸而使火焰熄灭。 来对游离气流现象