采矿与安全工程学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (4): 949-959.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2025.0053

• 论文 • 上一篇    下一篇

液氧瞬态相变爆破流场温度及压力变化规律研究

王雁冰1,赵小艳1,马丹2,王滔3,彭会椿3,刘超3,彭驭涛3,雷振4   

  1. 1. 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院,北京 100083; 2. 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏 徐州 221116; 3. 中国葛洲坝集团第三工程有限公司,陕西 西安 710077;4. 贵州理工学院矿业工程学院,贵州 贵阳 550025
  • 出版日期:2025-07-15 发布日期:2025-07-15
  • 通讯作者: 王雁冰,E-mail: ceowyb818@163.com ,Tel: 18811671740
  • 作者简介:王雁冰(1987— ),男,山东省潍坊市人,副教授,博士生导师,主要从事工程爆破与岩石破碎方面的研究。
  • 基金资助:
     国家重点研发计划青年科学家项目(2022YFC2905600);中央高校基本科研业务费专项资金(2025JCCXLJ01)

Research on the temperature and pressure variations in the transient phase change blast flow field of liquid oxygen

  • Online:2025-07-15 Published:2025-07-15

摘要: 传统炸药爆破存在环境污染和效率低下等问题,而液氧储能破岩作为一种低振、环境友好的气体膨胀致裂技术,具有良好的应用前景。通过高速红外热成像系统和超压监测系统,探究不同液氧量下温度场演变规律及压力场超压衰减特性。研究结果表明:液氧相变膨胀过程中,温度场呈现双峰特征,吸、放热反应交互进行,流场处于动态非平衡状态;液氧量显著影响物相转化效率,且内部能量传递存在平衡点,流场温度并不会持续升高;不同液氧量导致云图中超温发展阶段存在明显差异,进而影响峰值温度的大小;随着液氧量增加,温度曲线的振荡频率和幅度均增强,双峰温度呈现出截然不同的变化趋势;不同测点处的超压峰值及其变化趋势各异,且随着传播距离增加而衰减;温度场和压力场的动态关系决定了爆破流场中的物质转化和能量流动。研究成果为液氧膨胀破岩技术的应用奠定了基础。

关键词: 液氧爆破, 相变膨胀, 红外热成像, 温度场, 超压监测

中图分类号: