硕士研究生朱容康在典型惰性气体对甲烷/异戊二烯气液两相爆炸特性影响研究中取得重要进展

近日，程扬帆教授课题组硕士研究生朱容康在典型惰性气体抑制甲烷/异戊二烯气液两相爆炸研究方面取得重要进展，该成果以“Effects of typical inert gases on gas-liquid two-phase explosion characteristics of methane/isoprene in a confined space”为题发表在《Journal of Loss Prevention in the Process Industries》期刊上。

在氮气、二氧化碳和氩气混合气环境下甲烷/异戊二烯混合物的火焰传播过程

硕士研究生朱容康为该论文的第一作者，程扬帆教授为通讯作者。本研究采用20 L球形爆炸测试系统并结合比色测温技术，系统探究了甲烷/异戊二烯气液两相混合物的爆炸特性及N₂、CO₂和Ar三种典型惰性气体的抑制效果。研究发现，异戊二烯爆炸风险随质量浓度先升后降。加入5%甲烷后，最大爆炸压力和压力上升速率分别提升26.44%和49.29%，呈现显著的气液协同增效。惰性气体可降低爆炸压力和火焰温度，延长爆炸时间；抑制效果为CO₂ > N₂ > Ar，其中Ar以物理抑制为主，N₂和CO₂兼具物理与化学抑制作用。该研究阐明了甲烷协同增强机理及惰性气体抑制机制，为生物基异戊二烯生产的防爆设计提供了依据。

在氮气、二氧化碳和氩气混合气环境下甲烷/异戊二烯混合物的温度分布云图

该项研究工作得到了国家自然科学基金项目（Nos. 12572409；12272001）等资助。