矿井火灾向爆炸灾害转捩过程中的微观结构及动力学机理

近年来，国内外煤矿瓦斯爆炸事故频发并造成重大灾难和损失，事故调查和研究发现，绝大多数瓦斯爆炸都是由早期的火灾及其诱导作用所产生的。本研究针对矿井火灾场景向爆炸灾害的转捩过程，采用高速纹影摄像系统与精细测量手段对火焰流场结构及其传播过程进行实验研究，并获取该过程中流场与火焰阵面的精细结构和微观动力学特性。主要研究内容包括：火灾向爆炸转捩过程中的火焰发展及演化规律、层流火焰向湍流的转变机理、火焰结构演化过程及其突变规律等。本项目从物理力学与微观的流体动力学层次，并结合化学反应动力学，研究矿井火灾向爆炸灾害转捩过程中的微观结构与火焰突变机理，并建立相应的火焰突变结构模型；本研究有助于更好地揭示低速燃烧火焰与爆炸火焰结构演化的物理本质及火焰转捩过程的内在动力学机理，从而为预防和控制矿井瓦斯爆炸灾害提供理论依据和实验数据。