Study on the significant effects of ignition energy and gas volume fraction on gas explosion pressure and flame propagation speed
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摘要:
在长35 m、截面积为200 mm×200 mm的封闭管道中，选取点火能量和瓦斯体积分数2个影响因素，采用正交试验法对瓦斯爆炸最大火焰传播速度、瓦斯爆炸压力峰值、压力上升速率进行研究，得出了在不同点火能量和不同瓦斯体积分数条件下的瓦斯−空气混合气体爆炸显著性影响规律。结果表明：在相同瓦斯体积分数情况下，火焰传播速度从点火位置开始，随着传播距离的增加而逐渐增大，在泄爆舱入口处达到最大值，点火能量越大，火焰传播速度越快；在相同点火能量情况下，最大火焰传播速度随瓦斯体积分数升高先上升后下降，瓦斯体积分数为9.5%时最大；从极差和显著性影响分析可知，瓦斯体积分数、点火能量和两者交互作用对最大火焰传播速度均有显著性影响，显著性影响由大到小为瓦斯体积分数>点火能量>两者交互作用；在相同瓦斯体积分数情况下，瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率均随点火能量的增加而升高，点火能量越大，压力峰值和压力上升速率越高；在相同点火能量情况下，压力峰值和压力上升速率随瓦斯体积分数的升高先升高后降低，瓦斯体积分数为9.5%时最大；在极差和显著性影响方面，瓦斯体积分数、点火能量均对压力峰值和压力上升速率有显著性影响，且点火能量>瓦斯体积分数，两者交互作用则对压力峰值和压力上升速率没有显著性影响。
Abstract:The maximum flame propagation speed, the peak pressure and the pressure rise rate of gas explosion were studied under the influence of two factors of ignition energy and gas volume fraction, by using the orthogonal experimental method in a closed pipeline with a length of 35 m and a cross-sectional area of 200 mm×200 mm. The significant impact law of gas-air mixture explosion under different ignition energy and gas volume fraction conditions was obtained. The experimental results show that under the same gas volume fraction, the flame propagation speed of gas explosion gradually increases with the extension of propagation distance from the ignition position, reaching the maximum value near the outlet, and the larger the ignition energy is, the greater the flame propagation speed is; under the same ignition energy, the maximum flame propagation speed first increases and then decreases with the increase of gas volume fraction, reaching its maximum at a gas volume fraction of 9.5%; from the analysis of range and significance effects, gas volume fraction and ignition energy and their interaction have significant effects on the maximum flame propagation speed, and the significant effects are as follows: the gas volume fraction > the ignition energy > their interaction; under the same gas volume fraction, the peak pressure and the pressure rise rate of gas explosion both increase with the increase of ignition energy, the larger the ignition energy, the higher the peak pressure and the pressure rise rate; under the same ignition energy, the peak pressure and the pressure rise rate first increase and then decrease with the increase of gas volume fraction, with the maximum value at a gas volume fraction of 9.5%; in the aspects of range and significance effects, the gas volume fraction and the ignition energy have a significant impact on the peak pressure and the pressure rise rate, the significance effects are as follows: the ignition energy > the gas volume fraction, and the interaction between the two has no significant effect on the peak pressure and the pressure rise rate.
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煤炭是我国的主体能源，随着国家能源需求的不断加大，煤炭产量不断增加，浅部煤层资源已经开采殆尽，煤炭开采逐渐向深部转移，地质 件也变得日趋复杂，明显呈现出高地应力、高地温、高水压、高瓦斯和低煤岩渗透性的特点[1-2]，重大灾害事故发生概率呈增长态势，严重威胁着煤矿的生产安全和矿工的生命安全。其中，瓦斯爆炸是我国煤矿重大灾害事故之一[3]。
引起煤矿井下瓦斯爆炸的主要因素是瓦斯体积分数和点火能量。因此，专家学者们从这2个影响因素出发，对瓦斯爆炸火焰传播速度、瓦斯爆炸压力和压力上升速率规律进行了大量研究。黄文祥等[4]指出瓦斯爆炸的1个关键因素是点火能量，并通过构建不同点火能量的瓦斯爆炸实验系统，对2种大跨度能量作用下瓦斯爆炸火焰特征与火焰传播速度进行了系统分析，得出了不同点火能量作用下瓦斯爆炸火焰传播规律；仇锐来等[5-7]讨论了不同点火能量对瓦斯爆炸压力和火焰传播速度的影响规律并结合实验数据开展了数值模拟工作；李润之等[8-9]讨论了不同瓦斯体积分数和不同点火能量两因素单独对瓦斯爆炸压力和压力上升速率的影响，利用实验数据拟合得出瓦斯体积分数和点火能量与瓦斯爆炸压力峰值及压力上升速率分别呈二次函数和线性关系；徐景德等[10]从基元反应、化学热力学2方面分析了强火源条件下瓦斯点火的压力峰值、火焰传播速度的变化特征，指出强电火源加速了基元反应进程，使自由基产生速度加快，导致瓦斯气体迅速进入自热阶段，同时提高了爆炸压力峰值和压力上升速率，加剧了爆炸强度；司荣军[11]、赵军凯等[12]对不同瓦斯体积分数爆炸火焰、压力波传播进行数值模拟，得出瓦斯体积分数对火焰传播速度和爆炸压力峰值都有比较大的影响，在瓦斯体积分数为9.5%时，达到最大值；蔺伟等[13]、余明高等[14]开展了不同瓦斯体积分数或瓦斯非均匀分布条件下爆炸对火焰传播规律影响的实验研究；李祥春等[15]、贾泉升等[16]开展了在定容或封闭空间内，不同体积分数条件下瓦斯爆炸对爆炸压力或空间温度影响的规律研究。
综上可以看出，专家学者对瓦斯爆炸规律研究做了大量工作，但都是从单一因素出发来探讨对其影响，对于瓦斯体积分数和点火能量两者交互作用影响还没有相关文献报道。为 此，采用正交试验法，考虑两因子交互作用，对瓦斯爆炸最大火焰传播速度、瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率进行正交分析；计算其显著性影响特点，揭示内在影响规律。
1. 试验条件
1.1 试验系统
采用文献[17]中报道的中尺度密闭方形可拆卸爆炸管道试验系统，试验系统如图1所示。系统由配气系统、点火系统、数据采集系统和同步控制系统组成，总长35 m，管道截面200 mm×200 mm，壁厚10 mm，共14段，每段长2.5 m。从管道点火端开始沿管道轴线上、下面依次设置压力传感器（P1~P6）、火焰传感器（T1~T6），在管道末端与泄爆舱连接处，用BOPP薄膜封闭管道，构成瓦斯爆炸封闭管道。
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图 1 中尺度密闭方形可拆卸爆炸管道试验系统Figure 1. Experimental system for mesoscale closed square detachable explosive pipeline1）配气系统由预混气体罐、真空泵、配气柜、气源（甲烷和空气的高压气体）组成，主要是提前配置不同体积分数的实验预混气体。
2）点火系统是利用电容充电，通过外触发信号对电极进行放电，电极产生高压放电火花，经过实验测试，点火系统有效电容0.5 μF，电极间隙2~5 mm，电压有效可控范围0~6 kV。
3）数据采集系统由压力传感器、火焰传感器、数据采集卡、电子计算机组成，主要用于测量火焰传播速度、瓦斯爆炸压力和压力上升速率等特性参数。压力传感器为ICP压电传感器，最大量程6.9 MPa，灵敏度为0.145 mV/kPa，谐振频率≥500 kHz，上升时间≤1 μs。火焰传感器核心部件为GT101系列硅PIN光电二极管。数据采集卡采集压电信号和光电信号，型号为DH8302，信号放大器频响范围为DC～300 kHz，单道最高连续采样速率为1 MHz。
4）同步控制系统由多通道同步控制器与点火系统、数据采集系统相连，信号发生器给出标准TTL信号至同步控制器，实现1个信号同步控制。
1.2 试验工况
采用正交试验法开展试验工况设计，因子为点火能量（A）和瓦斯体积分数（B），每个因子选取3个水平，分别为A1（4.76 mJ）、A2（10.56 mJ）、A3（25.35 mJ）、B1（5.5%）、B2（9.5%）、B3（14%）。根据正交表记号[15]并考虑因子一级交互作用进行正交表设计，选定正交表为L9（34）。试验工况见表1。共设计9种试验工况，为了保证试验数据的可靠性和检验准确性，每种工况在符合试验条件情况下，至少进行2次试验。
表 1 试验工况表Table 1. Experimental condition tableA 工况 B1 B2 B3 A1 A1B1 A1B2 A1B3 A2 A2B1 A2B2 A2B3 A3 A3B1 A3B2 A3B3 1.3 试验步骤
1）瓦斯预混气配置。试验前，将3个预混气罐抽真空至指定压力，预混气体罐中预混气体总压为8个标准大气压（1标准大气压=
101325 Pa），根据Dalton分压定律，计算瓦斯体积分数为5.5%、9.5%、14%的预混气体中瓦斯、空气的分压，分别将高压气瓶中瓦斯和空气按照计算出的分压充入预混气罐中，静置12 h以上，保证预混充分。2）测试系统调试。检查压力传感器和火焰传感器，调试传感器测试系统，设置好数据采集系统的参数。
3）系统抽真空并检查气密性。在试验段和泄爆舱中间夹1层BOPP薄膜，对系统（试验段和泄爆舱）抽真空后观察压力表，当压力上升速率小于10 Pa/min时，认为试验系统气密性良好。
4）进气。向试验段充入配置好的预混气体，管道中预混气体总压为
101325 Pa。5）点火。打开点火器，调好点火电压，待充电稳定后点火。
6）数据采集。同步控制系统触发信号发出后，数据采集系统对瓦斯爆炸过程中的压电信号、光电信号进行采集。
2. 试验结果
2.1 试验数据的不确定性分析
为保证试验系统测量数据的可靠性和有效性，需要对试验数据开展不确定性分析，研究试验数据的离散程度，计算试验数据的不确定度。在试验中，常用的试验数据处理方法一般有作图法、逐差法和最小二乘法。作图法受图纸大小的限制以及人为主观描点连线的影响，容易带来误差；逐差法可以提高试验数据的利用率，减小随机误差的影响，但要求测量数据的自变量等间隔变化，因变量和自变量之间要呈线性关系；最小二乘法是以所测试验点为基础，拟合出最理想的曲线，其优点是精度高，受人为因素影响小。因此，试验数据处理采用最小二乘法。
文献[5]指出在点火能量一定时，瓦斯爆炸火焰传播速度与管道长径比呈对数函数关系：
$$ y = C\ln x + D $$ 式中：y为火焰传播速度，m/s；x为管道长径比；C为斜率；D为截距。
将当点火能量为10.56 mJ时，瓦斯体积分数为5.5%、9.5%、14%下的火焰传播速度与管道长径比的关系进行函数拟合。由于试验管道为矩形，计算时采用其当量直径，矩形管道当量直径为226 mm。火焰传播速度表示2个传感器中间点的瞬时速度，用2个火焰传感器之间的距离除以火焰到达2个传感器时间差计算获得。点火能量为10.56 mJ时的火焰传播速度见表2；对表2中数据进行函数拟合，得到的不同体积分数条件下斜率、截距、相关系数及不确定度见表3。
表 2 点火能量为10.56 mJ时的火焰传播速度Table 2. Flame propagation speed at ignition energy of 10.56 mJ瓦斯体积分数/% 火焰传播速度/（m·s−1） T1~T2 T2~T3 T3~T4 T4~T5 T5~T6 5.5 68.75 93.31 148.08 209.27 227.70 9.5 308.86 370.03 424.39 511.36 535.30 14.0 84.03 124.54 229.46 315.11 376.33 表 3 不同瓦斯体积分数条件下的各参数值Table 3. Parameter values under different gas volume fraction conditions瓦斯体积
分数/%斜率 截距 相关
系数火焰传播
速度的不
确定度斜率的
不确定度截距的
不确定度5.5 741.05 − 3461.8 0.983 14.82 80.27 391.22 9.5 1 016.1 − 4521.5 0.988 16.69 90.42 440.71 14.5 1 325.4 − 6232.8 0.991 19.61 106.24 517.80 由表3可知，斜率和截距的不确定度占其最小二乘法估计值的10%左右。火焰传播速度的不确定度则随着管道长径比的增加，在实际测量中所占比例逐渐减小，即在低速时火焰传播速度测量值不确定度高，随着火焰速度沿管道方向逐渐增大，所测量火焰传播速度的精确度越高，不确定度占比降低到5%以内。这是由于火焰传播速度的测量是由火焰传感器光电信号转换测得，当火焰速度较低时，光强较小，光信号受环境影响大，随着火焰速度加快，光强逐渐增加，光信号在火焰传感器最佳测量范围内，测量数据偏差变小。相关系数在0.983~0.991之间，说明用线性函数拟合实验数据是合理的。
同样，计算瓦斯体积分数为9.5%时，点火能量为5.64、10.56、25.35 mJ时，得到的火焰的传播速度与管道长径比的函数关系中的斜率、截距、相关系数及不确定度见表4。
表 4 不同点火能量条件下的各参数值Table 4. Parameter values under different ignition energy conditions点火能
量/mJ斜率 截距 相关
系数火焰传播
速度的不
确定度斜率的
不确定度截距的
不确定度4.76 1 207.4 −5 563.6 0.994 14.23 77.11 375.83 10.35 1 016.1 −4 521.5 0.988 16.69 90.42 440.71 25.35 1 176.8 −5 253.0 0.987 20.70 112.31 546.51 由表4可知，斜率和截距的不确定度占其最小二乘法估计值的10%左右。火焰传播速度的不确定度在实际测量之中所占比在5%左右，相关系数在0.987~0.994之间，说明用线性函数拟合试验数据是合理的。因此，通过对不同瓦斯体积分数和不同点火能量条件下的试验数据进行不确定度分析，可以认为所测数据可靠。
2.2 火焰传播速度特征与显著性影响
2.2.1 火焰传播速度特征
火焰传播速度特征参数见表5。
表 5 火焰传播速度特征参数表Table 5. Characteristic parameters of flame propagation speed传感器编号 传感器间距/mm 火焰传播速度/（m·s−1） 工况A1B1 工况A1B2 工况A1B3 工况A2B1 工况A2B2 工况A2B3 工况A3B1 工况A3B2 工况A3B3 T1~T2 1 666 45.24 182.35 70.54 68.75 308.86 84.03 80.81 356.59 107.93 T2~T3 1 667 74.68 241.38 101.97 93.31 370.03 124.64 110.05 406.98 141.43 T3~T4 1 667 126.35 316.44 168.31 148.08 424.39 229.46 173.28 456.96 262.60 T4~T5 1 666 156.77 407.04 252.16 209.27 511.36 315.11 262.53 565.90 376.33 T5~T6 2 267 174.44 452.49 315.11 227.70 535.30 376.33 297.08 621.44 402.52 由表5可知，在相同瓦斯体积分数情况下，火焰传播速度随着点火能量的增加而增大。点火能量越高表明电火花释放能量越大，被电火花释放的能量加热到快速反应温度后的预混气体越多，由电火花放电所形成的火焰核内预混气体反应越剧烈，热量释放速度也越快，未燃气体区域温度快速升高，火焰传播速度加快。同时，点火能量越高，预混气体点火时间越短，通过管道壁的热传导和热辐射损失就越少，从而传递给未燃气体的能量就越多，进一步加快了火焰传播速度。
但在相同点火能量情况下，火焰传播速度在瓦斯体积分数为9.5%情况下最大，在瓦斯体积分数达到9.5%前，火焰传播速度随着瓦斯体积分数的升高而增大，瓦斯体积分数达到9.5%后，火焰传播速度则随着瓦斯体积分数的升高而降低。因为在相同点火能情况下，在瓦斯体积分数为9.5%条件下反应最为剧烈，在瓦斯体积分数低于9.5%时，反应为贫燃料燃烧，燃料燃烧充分，氧气剩余，燃烧释放热量除维持火焰向前传播外还要加热剩余氧气，热损失大，火焰传播速度降低；在瓦斯体积分数高于9.5%时，反应为富燃料燃烧，燃料燃烧不充分，化学反应存在吸热过程，火焰传播速度降低。
2.2.2 最大火焰传播速度显著性影响
首先，进行极差分析，在极差分析过程中，极差的大小反映了各因素（点火能量、瓦斯体积分数）对火焰传播速度影响的程度。对于火焰传播速度来说，某一因素的极差越大，说明火焰传播速度受其影响越大，也就是说极差大的因素即为火焰传播速度的重要影响因素。反之，则说明该因素影响性较小，为次要的因素。根据试验测量结果，计算最大火焰传播速度的极差值：在点火能量因素影响下，最大火焰传播速度极差值为126.34；在瓦斯体积分数因素影响下，最大火焰传播速度极差值为303.34；在点火能量和瓦斯体积分数两者相互作用影响下，最大火焰传播速度极差值为29.84；在其他因素影响下，最大火焰传播速度极差值为17.33。最大火焰传播速度显著性影响结果见表6。
表 6 最大火焰传播速度显著性影响结果Table 6. Significant effect results of the maximum flame propagation speed来源 自由度 均方 F值 分位数Fa 结果 A 2 23 956.22 143.22 5.71 显著性影响 B 2 138 829.35 829.67 5.71 显著性影响 AB 4 953.03 5.70 4.72 显著性影响 误差 9 167.33 总和 17 各因素对结果的显著性影响采用F检验法：首先求出各因素的均方和与误差的均方和之比，得出F比值。将 F比值分别与检验水平Fa进行比较，a为检验水平，给出检验水平0.975；若前者大，则该因素对结果影响显著，反之不显著。由显著性影响结果表可知，瓦斯体积分数、点火能量和两者交互作用对最大火焰传播速度均有显著性影响，从极差计算结果可知，对最大火焰传播速度的显著性影响程度由大到小为：瓦斯体积分数>点火能量>两者交互作用。这表明，煤矿在预防瓦斯爆炸事故时，最重要的是遏制瓦斯体积分数的升高，降低井下电火花产生，还要尽可能减少两者的同时发生。
2.3 压力峰值和压力上升速率特征与显著性影响
2.3.1 瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率特征
瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率特征参数见表7。由表7结果可知，相同瓦斯体积分数下，随着点火能量的增加，瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率都是升高的；相同点火能量下，随着瓦斯体积分数的升高，瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率先升高后降低，在瓦斯体积分数为9.5%时，达到最大值。这与火焰传播速度变化规律相一致。
表 7 瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率特征参数表Table 7. Gas explosion pressure peak and pressure rise rate characteristic parameters table工况 爆炸压力峰值/kPa 爆炸压力上升速率/（kPa·s−1） A1B1 98 155 A1B2 144 251 A1B3 112 178 A2B1 124 217 A2B2 180 326 A2B3 146 248 A3B1 150 263 A3B2 217 425 A3B3 168 303 2.3.2 压力峰值和压力上升速率显著性影响
根据试验测量结果，计算瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率极差值：在点火能量因素影响下，瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率极差值分别为60.33和135.67；在瓦斯体积分数因素影响下，瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率极差值分别为56.33和122.33；在点火能量和瓦斯体积分数两者相互作用影响下，瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率极差值分别为8.33和20.33；在其他因素影响下，瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率极差值分别为4.33和19.33。瓦斯爆炸压力峰值、压力上升速率显著性影响结果见表8、表9。
表 8 瓦斯爆炸压力峰值显著性影响结果Table 8. Significant effect results of gas explosion pressure peak value来源 自由度 均方 F值 分位数Fa 结果 A 2 5460.59 8.68 5.71 显著性影响 B 2 4960.59 7.89 5.71 显著性影响 AB 4 74.04 0.12 4.72 没有显著性影响 误差 9 628.89 总和 17 表 9 瓦斯爆炸压力上升速率显著性影响结果Table 9. Significant effect results of gas explosion pressure rise rate来源 自由度 均方 F值 分位数Fa 结果 A 2 2761061.91 61.67 5.71 显著性影响 B 2 2422795.24 54.12 5.71 显著性影响 AB 4 67402.38 1.51 4.72 没有显著性影响 误差 9 44769.00 总和 17 与最大火焰传播速度一样采用F检验。由显著性影响结果表可知，瓦斯体积分数和点火能量对瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率均有显著性影响，两者交互作用则没有显著性影响。从极差分析表可知，对瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率的显著性影响点火能量>瓦斯体积分数。从计算数值上看，两者极差相差不大，并且考虑到两者交互作用不显著，说明两者对瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率的影响是相互独立的，单独降低瓦斯体积分数或者减小点火能量都能有效降低瓦斯爆炸压力和爆炸压力上升速率，相比于瓦斯体积分数的降低，点火能量的降低更为有效。
3. 结 语
1）基于最小二乘法对不同瓦斯体积分数和不同点火能量条件下的试验数据进行不确定度分析，确定试验所测数据可靠性。
2）瓦斯体积分数、点火能量和两者交互作用对最大火焰传播速度均有显著性影响，依次为瓦斯体积分数>点火能量>两者交互作用。
3）瓦斯体积分数、点火能量对瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率有显著性影响，显著性影响由大到小为：点火能量>瓦斯体积分数。两者交互作用则对瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率没有显著性影响。点火能量和瓦斯体积分数对瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率的影响相互独立。
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图 1 中尺度密闭方形可拆卸爆炸管道试验系统
Figure 1. Experimental system for mesoscale closed square detachable explosive pipeline
表 1 试验工况表
Table 1 Experimental condition table
A 工况 B1 B2 B3 A1 A1B1 A1B2 A1B3 A2 A2B1 A2B2 A2B3 A3 A3B1 A3B2 A3B3 
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表 2 点火能量为10.56 mJ时的火焰传播速度
Table 2 Flame propagation speed at ignition energy of 10.56 mJ
瓦斯体积分数/% 火焰传播速度/（m·s−1） T1~T2 T2~T3 T3~T4 T4~T5 T5~T6 5.5 68.75 93.31 148.08 209.27 227.70 9.5 308.86 370.03 424.39 511.36 535.30 14.0 84.03 124.54 229.46 315.11 376.33
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表 3 不同瓦斯体积分数条件下的各参数值
Table 3 Parameter values under different gas volume fraction conditions
瓦斯体积
分数/%斜率 截距 相关
系数火焰传播
速度的不
确定度斜率的
不确定度截距的
不确定度5.5 741.05 − 3461.8 0.983 14.82 80.27 391.22 9.5 1 016.1 − 4521.5 0.988 16.69 90.42 440.71 14.5 1 325.4 − 6232.8 0.991 19.61 106.24 517.80
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表 4 不同点火能量条件下的各参数值
Table 4 Parameter values under different ignition energy conditions
点火能
量/mJ斜率 截距 相关
系数火焰传播
速度的不
确定度斜率的
不确定度截距的
不确定度4.76 1 207.4 −5 563.6 0.994 14.23 77.11 375.83 10.35 1 016.1 −4 521.5 0.988 16.69 90.42 440.71 25.35 1 176.8 −5 253.0 0.987 20.70 112.31 546.51
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表 5 火焰传播速度特征参数表
Table 5 Characteristic parameters of flame propagation speed
传感器编号 传感器间距/mm 火焰传播速度/（m·s−1） 工况A1B1 工况A1B2 工况A1B3 工况A2B1 工况A2B2 工况A2B3 工况A3B1 工况A3B2 工况A3B3 T1~T2 1 666 45.24 182.35 70.54 68.75 308.86 84.03 80.81 356.59 107.93 T2~T3 1 667 74.68 241.38 101.97 93.31 370.03 124.64 110.05 406.98 141.43 T3~T4 1 667 126.35 316.44 168.31 148.08 424.39 229.46 173.28 456.96 262.60 T4~T5 1 666 156.77 407.04 252.16 209.27 511.36 315.11 262.53 565.90 376.33 T5~T6 2 267 174.44 452.49 315.11 227.70 535.30 376.33 297.08 621.44 402.52
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表 6 最大火焰传播速度显著性影响结果
Table 6 Significant effect results of the maximum flame propagation speed
来源 自由度 均方 F值 分位数Fa 结果 A 2 23 956.22 143.22 5.71 显著性影响 B 2 138 829.35 829.67 5.71 显著性影响 AB 4 953.03 5.70 4.72 显著性影响 误差 9 167.33 总和 17
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表 7 瓦斯爆炸压力峰值和压力上升速率特征参数表
Table 7 Gas explosion pressure peak and pressure rise rate characteristic parameters table
工况 爆炸压力峰值/kPa 爆炸压力上升速率/（kPa·s−1） A1B1 98 155 A1B2 144 251 A1B3 112 178 A2B1 124 217 A2B2 180 326 A2B3 146 248 A3B1 150 263 A3B2 217 425 A3B3 168 303
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表 8 瓦斯爆炸压力峰值显著性影响结果
Table 8 Significant effect results of gas explosion pressure peak value
来源 自由度 均方 F值 分位数Fa 结果 A 2 5460.59 8.68 5.71 显著性影响 B 2 4960.59 7.89 5.71 显著性影响 AB 4 74.04 0.12 4.72 没有显著性影响 误差 9 628.89 总和 17
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表 9 瓦斯爆炸压力上升速率显著性影响结果
Table 9 Significant effect results of gas explosion pressure rise rate
来源 自由度 均方 F值 分位数Fa 结果 A 2 2761061.91 61.67 5.71 显著性影响 B 2 2422795.24 54.12 5.71 显著性影响 AB 4 67402.38 1.51 4.72 没有显著性影响 误差 9 44769.00 总和 17
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