陳曉坤，劉 著，王秋紅

(1.西安科技大學(xué) 安全科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710054；2.西安科技大學(xué) 西部礦井開(kāi)采及災(zāi)害防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710054)

0 引 言

瓦斯爆炸過(guò)程是一種鏈?zhǔn)降倪B鎖反應(yīng)，也是極其復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)具有爆炸傾向的混合氣體吸收能量后，氣體中的分子鏈斷裂成2個(gè)或以上的游離基，也可稱(chēng)為自由基。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是德國(guó)著名研究者博登斯坦首次提出的概念，進(jìn)而前蘇聯(lián)研究者謝苗諾夫?qū)@一概念進(jìn)行了更進(jìn)一步的探討研究，并第一次起草了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論[1]。Semenov在1958年提出了以過(guò)氧基 RO2為基礎(chǔ)描述了烴類(lèi)氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理，大量研究表明，有焰燃燒都存在鏈?zhǔn)椒磻?yīng)[2]。1970年，Bowman與Seery得出了完整的反應(yīng)速率常數(shù)及基元反應(yīng)式，該套方程式可以比較全面及準(zhǔn)確地測(cè)定出在高溫條件下，瓦斯鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的基本狀況，并能測(cè)評(píng)在氧化感應(yīng)期能影響反應(yīng)的相關(guān)環(huán)節(jié)因素[3]。李艷紅等對(duì)受限空間瓦斯爆炸鏈?zhǔn)椒磻?yīng)機(jī)理特征進(jìn)行了研究，利用CHEMKIN軟件數(shù)值模擬了受限空間中瓦斯爆炸過(guò)程的一些動(dòng)力學(xué)特征，研究表明：自由基的作用直接影響瓦斯爆炸[4]。李孝斌也對(duì)瓦斯爆炸鏈?zhǔn)椒磻?yīng)進(jìn)行了理論分析，并推導(dǎo)出鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論的爆炸判據(jù)[5]。邱雁等對(duì)充注惰氣抑制礦井火區(qū)瓦斯的爆炸機(jī)理進(jìn)行了研究，從燃燒學(xué)、爆炸學(xué)及鏈?zhǔn)椒磻?yīng)基本觀點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)一系列的模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)惰性氣體在抑制瓦斯爆炸方面的作用及規(guī)律，同時(shí)也對(duì)惰性氣體抑制瓦斯爆炸進(jìn)行了機(jī)理性分析[6]。

瓦斯的爆炸過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量中間產(chǎn)物，例如自由基、原子、離子等。使用光譜技術(shù)可以捕集到燃燒過(guò)程中自由基發(fā)生躍遷的特征譜線，利用這些特征譜線組成及強(qiáng)度變化可以進(jìn)一步了解燃燒過(guò)程中的細(xì)節(jié)，為利用火焰發(fā)射光譜來(lái)研究爆炸化學(xué)機(jī)理提供了極其有利的基礎(chǔ)條件，與此同時(shí)火焰結(jié)構(gòu)特征、燃燒生成產(chǎn)物的研究也隨著發(fā)射光譜的研究而有了新的切入點(diǎn)[7-8]。1957年，Gaydon對(duì)CH火焰、CO火焰等各種類(lèi)型的火焰中各自由基的發(fā)射光譜做了系統(tǒng)性總結(jié)[9]。劉易斯也研究了CO，烴在空氣或氧氣中燃燒時(shí)火焰中的光譜[10]。Blevins利用光電倍增管以及單色儀，在不同高度位置上沿著本生燈火焰的軸線方向，測(cè)量瓦斯-空氣的預(yù)混火焰CH自由基的分布、火焰溫度以及化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度，同時(shí)討論了在化學(xué)計(jì)量比不同的情況下瓦斯-空氣預(yù)混火焰CH發(fā)光與NOx最小排放指數(shù)之間的關(guān)系[11]。80年代中期，廖繼卿等人對(duì)瓦斯煤塵爆炸火焰光譜進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)測(cè)得 CH4，空氣和煤塵混合物在一定波長(zhǎng)條件下的絕對(duì)相對(duì)輻射強(qiáng)度并測(cè)得其爆炸火焰溫度[12]。王利東等采用 ICCD瞬態(tài)光譜測(cè)量系統(tǒng)對(duì)正葵烷燃燒反應(yīng)中的中間產(chǎn)物OH，CH和C2自由基進(jìn)行了測(cè)定，揭示了正葵烷燃燒機(jī)理和正庚烷有所不同[13]。劉暄亞為了研究富燃料瓦斯/空氣層流預(yù)混火焰的化學(xué)發(fā)光特征，自行研制了水霧協(xié)流管式燃燒器，同時(shí)利用階梯光柵單色儀對(duì)其進(jìn)行研究[14]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者已將光學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于氣體爆炸和其它快速反應(yīng)的研究中。尤其國(guó)外已廣泛利用光學(xué)技術(shù)研究氣體爆炸機(jī)理，獲得了一定的成果，積累了大量的數(shù)據(jù)。文中在前人已經(jīng)取得的成果基礎(chǔ)上，采用爆炸管道和光譜單色儀來(lái)研究瓦斯爆炸過(guò)程中CH/CHO/C23種含碳自由基的光譜特征，對(duì)比分析這3種自由基的關(guān)系，這將從微觀機(jī)理上解釋瓦斯爆炸火焰光譜特征，從而從自由基方面有效抑制瓦斯的爆炸。

1 研究方法

1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

本實(shí)驗(yàn)采用可視化瓦斯爆炸火焰?zhèn)鞑ハ到y(tǒng)，該系統(tǒng)主要由爆炸管道、配氣系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、光譜探測(cè)系統(tǒng)、同步控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，如圖1所示。

1 泄爆膜 2 豎直管道 3 點(diǎn)火電極 4-1，4-2 光纖 5-1，5-2 光譜儀 6 示波器 7 高壓脈沖點(diǎn)火器 8 同步控制器 9 電磁閥 10 配氣罐 11 甲烷氣瓶 12 壓力表 13 高速攝像儀 14 逆止閥 15 阻火器圖1 可視化瓦斯爆炸火焰?zhèn)鞑?shí)驗(yàn)系統(tǒng)Fig.1 Visual experiment system of flame propagation in gas explosion

燃燒管道內(nèi)部尺寸為80 mm×80 mm×600 mm.管道兩側(cè)為石英玻璃，用于觀察點(diǎn)火狀態(tài)和爆炸火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程，另外兩側(cè)為不銹鋼。在不銹鋼一側(cè)距離管道頂部50 mm處有一個(gè)開(kāi)口直徑為55 mm的泄爆孔。本實(shí)驗(yàn)采用卓立漢光學(xué)儀器公司Phontomv 411高速攝像儀和Omni-λ 150型單色儀(分別檢測(cè)瓦斯爆炸過(guò)程中的火焰?zhèn)鞑D像和火焰中自由基相對(duì)輻射強(qiáng)度)。將2根光纖的探頭固定有機(jī)玻璃一側(cè)，與有機(jī)玻璃表面之間距離為1 mm，并使其垂直于玻璃管道。高速攝像儀放置在有機(jī)玻璃的另一側(cè)，選取合適的位置與角度(高速攝像儀與管道處于同一水平直線，調(diào)節(jié)高速攝像儀的高低左右位置，確保能拍到整個(gè)爆炸管道)。在管道內(nèi)距離管道底部5 cm處安裝有點(diǎn)火電極，采用高壓脈沖點(diǎn)火，點(diǎn)火電極由2根直徑為0.4 mm的鎢絲制成。實(shí)驗(yàn)采用同步控制器結(jié)合電磁閥來(lái)控制混合氣體進(jìn)氣時(shí)間。

1.2 實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)條件：通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)[15-17]，3種自由基波長(zhǎng)分別設(shè)定為λ(CHO)=318.6 nm，λ(CH)=431.42 nm，λ(C2)=516.52 nm.瓦斯?jié)舛确謩e為7%，8%，9%，10%，11%，12%，13%.泄爆膜為4層油膜紙和兩層復(fù)印紙制成，配氣壓力為0.05 MPa，爆炸管道抽真空度為-0.09 MPa，電磁閥設(shè)置時(shí)間為7 s(在0.05 MPa的配氣壓力下，需要7 s的進(jìn)氣時(shí)間可使管道內(nèi)的真空度變常壓)，點(diǎn)火電壓30 KV，點(diǎn)火延遲時(shí)間200 ms.高速攝像儀拍攝速率為2 000幀/s，最大分辨率為1 280×800，曝光時(shí)間30 μs，示波器采集速率1 000 KSa/s，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度大約為25 ℃，濕度大約為60%RH.

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 火焰?zhèn)鞑ヅc自由基信號(hào)時(shí)間

為研究不同濃度瓦斯爆炸過(guò)程中火焰?zhèn)鞑ヅc光譜信號(hào)時(shí)間的關(guān)系，文中取7%的低濃度瓦斯，10%的當(dāng)量比瓦斯，13%的高濃度瓦斯。把點(diǎn)火時(shí)刻設(shè)為0時(shí)刻，通過(guò)選取光譜信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間、消失時(shí)間、最大相對(duì)輻射強(qiáng)度時(shí)間、存在時(shí)間與其對(duì)應(yīng)的火焰?zhèn)鞑サ母咚賵D像。文中以C2自由基為例，其自由基光譜信號(hào)時(shí)間與火焰?zhèn)鞑D像如圖2所示。

把上部光纖位置標(biāo)定為2#位置，下部光纖位置標(biāo)定為1#位置，信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間設(shè)定為光譜信號(hào)曲線由水平開(kāi)始下降的時(shí)間，消失時(shí)間設(shè)定為光譜信號(hào)曲線由上升到水平時(shí)間，最大相對(duì)輻射強(qiáng)度時(shí)間設(shè)定為光譜信號(hào)曲線達(dá)到第一個(gè)峰值的時(shí)間，存在時(shí)間為光譜信號(hào)結(jié)束時(shí)間減去信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間，最大相對(duì)輻射強(qiáng)度設(shè)定為光譜信號(hào)曲線的第一個(gè)峰值強(qiáng)度，火焰到達(dá)光纖相對(duì)輻射強(qiáng)度設(shè)定為火焰剛好過(guò)光纖位置處的信號(hào)強(qiáng)度，由此可以得到7%～13%濃度瓦斯爆炸過(guò)程中其光譜信號(hào)時(shí)間與對(duì)應(yīng)的C2相對(duì)輻射強(qiáng)度，見(jiàn)表1.

從圖2可以看出，在7%低濃度瓦斯爆炸過(guò)程中，爆炸火焰發(fā)光強(qiáng)度很微弱，主要為淡藍(lán)色火焰，10%當(dāng)量比濃度瓦斯爆炸火焰開(kāi)始階段為亮黃色，爆炸后階段主要為亮白色，13%高濃度瓦斯爆炸火焰主要為亮黃色。

無(wú)論是在1#位置還是2#位置，C2自由基光譜信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間都是在火焰到達(dá)光纖位置之前，相對(duì)輻射強(qiáng)度達(dá)到最大總是在過(guò)光纖位置處。在7%低濃度瓦斯爆炸爆炸過(guò)程中，C2自由基光譜信號(hào)在1#位置處消失時(shí)間早于2#位置處消失時(shí)間；而在10%和13%瓦斯?jié)舛认拢珻2自由基光譜信號(hào)在1#位置和2#位置幾乎同時(shí)消失，這是因?yàn)?%屬于低濃度瓦斯，爆炸產(chǎn)生的壓力不能使泄爆膜破裂，瓦斯一直在管道內(nèi)燃燒直至燃盡為止，致使下部C2自由基光譜信號(hào)的消失時(shí)間要比上部的早。而10%和13%屬于高濃度瓦斯，爆炸產(chǎn)生的壓力使泄爆膜破裂，破裂瞬間，空氣瞬間進(jìn)入管道內(nèi)，使原本的層流火焰變?yōu)橥牧?，火焰燃燒瞬間停止，自由基的光譜信號(hào)也隨之消失。

圖2 C2自由基光譜信號(hào)時(shí)間與火焰?zhèn)鞑DFig.2 C2 radical spectral signal time and flame propagation map

瓦斯?jié)舛?信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間/ms1#2#消失時(shí)間/ms1#2#達(dá)到最大相對(duì)輻射強(qiáng)度時(shí)間/ms1#2#存在時(shí)間/ms1#2#最大相對(duì)輻射強(qiáng)度/V1#2#火焰到達(dá)纖相對(duì)輻射強(qiáng)度/V1#2#7 65 159 178365 90 223 113 206-1.47-2.16-0.77-1.588 49 105 171224 60 157 122 119-1.85-4.12-1.23-2.319 26 31166166 51 66 140 135-12.65-20.98-3.51-4.50C210 22 25157157 49 65 135 132-30.92-32.29-3.89-6.4611 24 30160160 55 70 136 130-16.62-31.70-2.96-5.13 12 27 42167167 64 77 140 125-14.23-8.23-2.38-4.3913 45 98321321 81 168 276 223-10.00-6.29-1.47-2.72

隨著瓦斯?jié)舛鹊母淖?，C2自由基相對(duì)輻射強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)好幾個(gè)峰值，在7%時(shí)出現(xiàn)了1個(gè)，在10%時(shí)出現(xiàn)了2個(gè)，在13%時(shí)出現(xiàn)了3個(gè)，這是因?yàn)橥咚乖诒ㄟ^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生爆炸沖擊波，沖擊波在向上傳播到達(dá)管道頂部時(shí)，會(huì)形成反射向下傳播繼續(xù)影響管道內(nèi)未燃燒區(qū)域。在低瓦斯?jié)舛?7%，8%)時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣容^慢，爆炸沖擊波對(duì)火焰的傳播影響較小，火焰基本處于層流狀態(tài)。當(dāng)瓦斯?jié)舛冉咏?dāng)量比(10%)時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣容^快，爆炸沖擊波對(duì)火焰的傳播影響較大，火焰處于湍流狀態(tài)，火焰在爆炸管道中會(huì)來(lái)回震蕩，致使C2相對(duì)輻射強(qiáng)度形成多個(gè)波峰。在高瓦斯?jié)舛?12%、13%)時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣扔謺?huì)減小，火焰又會(huì)處于層流狀態(tài)[18]。為了排除由于震蕩對(duì)光譜信號(hào)的影響，文中只考慮第一個(gè)波峰，把其作為最大相對(duì)輻射強(qiáng)度。

2.2 CH/CHO/C2自由基光譜信號(hào)時(shí)間與瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)系

1#和2#位置CH/CHO/C23種自由基光譜信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間、消失時(shí)間、極值時(shí)間、存在時(shí)間與瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)系如圖3所示。

圖3 CH/CHO/C2自由基光譜信號(hào)時(shí)間與瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)系Fig.3 Relationship between CH/CHO/C2 radical spectral singal time and gas concentration

隨著瓦斯?jié)舛鹊脑龃螅瑹o(wú)論是1#位置還是2#位置3種自由基出現(xiàn)信號(hào)的時(shí)間、消失時(shí)間、存在時(shí)間和到達(dá)峰值的時(shí)間都呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，并且都在10%的當(dāng)量比濃度下達(dá)到最小。這是由于自由基的信號(hào)時(shí)間受火焰的傳播速度的影響較大，而火焰的傳播速率隨著瓦斯?jié)舛鹊脑龃笙仍龃蠛鬁p小，在當(dāng)量比濃度時(shí)火焰?zhèn)鞑ニ俣冗_(dá)到最大[19-20]，這導(dǎo)致自由基的信號(hào)時(shí)間也會(huì)隨之改變。并且可以發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛仍浇咏?dāng)量比濃度，3種自由基光譜時(shí)間變化越小。這是因?yàn)橥咚節(jié)舛仍浇咏?dāng)量比濃度，爆炸過(guò)程受瓦斯?jié)舛鹊挠绊憰?huì)減弱，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程越接近。

進(jìn)一步對(duì)比研究同一位置CH/CHO/C23種自由基在瓦斯爆炸過(guò)程中光譜信號(hào)存在時(shí)間的變化規(guī)律，自由基在1#和2#位置的相對(duì)輻射強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系如圖4所示，把1#位置光譜出現(xiàn)的時(shí)間記作A1，消失的時(shí)間記作B1，2#位置光譜出現(xiàn)的時(shí)間記作A2，消失的時(shí)間記作B2；CH/CHO/C2自由基在1#和2#位置存在的時(shí)間與瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)系如圖5所示。

1)CH/CHO/C23種自由基在同一位置光譜信號(hào)存在時(shí)間隨瓦斯?jié)舛鹊脑龃蟛](méi)有明顯的規(guī)律，但是CH/CHO/C2自由基在同一位置都在13%瓦斯?jié)舛认麓嬖跁r(shí)間最長(zhǎng)：CH/CHO/C2自由基在1#位置存在時(shí)間分別為0.187，0.185，0.262 ms，CHO/C2/CHO自由基在2#位置存在時(shí)間分別為0.162，0.149，0.223 ms.

圖4 自由基相對(duì)輻射強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系Fig.4 Relationship between the relative radiation intensity of radicals and time

圖5 CH/CHO/C23種自由基存在時(shí)間與瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)系Fig.5 Relationship between the existence time of three kinds of radicals of CH/CHO/C2 and methane concentration

2)CH/CHO/C2自由基在7%和8%瓦斯?jié)舛认拢?#位置的存在時(shí)間大于1#位置的存在時(shí)間。而在9%～13%瓦斯?jié)舛认拢?#位置的存在時(shí)間小于1#位置的存在時(shí)間。這是因?yàn)?%和8%是低瓦斯?jié)舛?，爆炸產(chǎn)生的壓力不能使泄爆膜破裂，火焰在管道向上傳播過(guò)程會(huì)在頂部集聚一段時(shí)間，造成2#位置自由基存在的時(shí)間比1#位置存在的時(shí)間要長(zhǎng)。而9%～13%的瓦斯爆炸產(chǎn)生的壓力使泄爆膜破裂，火焰到到頂部時(shí)，瞬間泄壓，火焰瞬間溢出管道，1#位置的火焰在整個(gè)爆炸過(guò)程中都存在，造成1#位置自由基存在時(shí)間比2#位置存在的時(shí)間要長(zhǎng)。

2.3 CH/CHO/C2自由基強(qiáng)度與瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)系

2.3.1 瓦斯?jié)舛群吞綔y(cè)位置對(duì)同一種自由基相對(duì)輻射強(qiáng)度的影響

圖6給出的是CH/CHO/C23種自由基在1#位置和2#位置最大相對(duì)輻射強(qiáng)度隨瓦斯?jié)舛茸兓那€圖。

由圖6可知CH/CHO/C23種自由基隨著瓦斯?jié)舛鹊脑龃?，?#位置和2#位置其相對(duì)輻射強(qiáng)度都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，并且都在10%化學(xué)當(dāng)量時(shí)達(dá)到最大相對(duì)輻射強(qiáng)度。這是由于隨著瓦斯?jié)舛鹊脑龃螅▌×页潭认仍龃蠛鬁p小，爆炸反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的自由基濃度也隨之變化，爆炸越劇烈，參與反應(yīng)的自由基濃度越大，宏觀表現(xiàn)為自由基的相對(duì)輻射強(qiáng)度增大。同一種瓦斯?jié)舛缺ㄟ^(guò)程中，CH/CHO/C23種自由基在2#位置的相對(duì)輻射強(qiáng)度總是大于1#位置的相對(duì)輻射強(qiáng)度。這是由于配氣管內(nèi)存在一定壓力，并且瓦斯的密度小于空氣，瓦斯氣體從配氣罐進(jìn)入豎直管內(nèi)時(shí)首先聚集在管道的頂端，導(dǎo)致管道頂部的瓦斯?jié)舛纫笥诠艿赖撞康耐咚節(jié)舛龋谝欢ㄍ咚節(jié)舛确秶鷥?nèi)，瓦斯?jié)舛仍酱蟊ㄔ絼×襕21-23]。

圖7是CH/CHO/C2在1#和2#位置相對(duì)輻射強(qiáng)度最大值的差值與瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)系曲線圖。

1)隨著瓦斯?jié)舛?除了當(dāng)量比濃度)的增大，3種自由基1#和2#位置相對(duì)輻射強(qiáng)度最大值的差值總體上呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)。

圖6 不同光纖位置處CH/CHO/C2相對(duì)輻射強(qiáng)度峰值與瓦斯?jié)舛汝P(guān)系圖Fig.6 Relationship between CH/CHO/C2 relative radiation intensity peak and gas concentration at different fiber positions

圖7 相對(duì)輻射強(qiáng)度峰值的差值與瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)系Fig.7 Relationship between the difference in peak radiation intensity and gas concentration

2)隨著瓦斯?jié)舛鹊母淖儯?種自由基在1#和2#位置相對(duì)輻射強(qiáng)度最大值的差值存在較大差異，而在當(dāng)量比的瓦斯?jié)舛认?種自由基1#和2#位置相對(duì)輻射強(qiáng)度最大值的差值相差不大，最大相對(duì)輻射強(qiáng)度差值都在15 V左右。這是因?yàn)樵诋?dāng)量比濃度下，瓦斯得到充分燃燒[24]。

2.3.2 瓦斯?jié)舛群臀恢脤?duì)不同自由基相對(duì)輻射強(qiáng)度的影響

圖8 CH/CHO/C2自由基最大相對(duì)輻射強(qiáng)度的關(guān)系Fig.8 Relationship between maximum relative radiation intensity of CH/CHO/C2 radicals

3種自由基在同一位置的相對(duì)輻射強(qiáng)度最大值隨瓦斯?jié)舛鹊年P(guān)系如圖8所示。可以看出，隨著瓦斯?jié)舛鹊脑龃螅?種自由基最大相對(duì)輻射強(qiáng)度從大到小依次是CH，CHO，C2.在1#位置和2#位置都在10%當(dāng)量比瓦斯?jié)舛裙庾V相對(duì)輻射強(qiáng)度達(dá)到最大。在2#位置CH/CHO/C2這3種自由基在10%瓦斯?jié)舛认孪鄬?duì)輻射強(qiáng)度分別為-73.53，-66.05，-31.33 V；在1#位置CH/CHO/C2這3種自由基在10%瓦斯?jié)舛认孪鄬?duì)輻射強(qiáng)度分別為-53.70，-52.19，-40.95 V.因?yàn)樽杂苫l(fā)射光譜的強(qiáng)度正比于自由基濃度[25]，這說(shuō)明這3種自由基在不同濃度瓦斯爆炸過(guò)程中，CH濃度最大，其次是CHO，C2最小。

3 結(jié) 論

1)在瓦斯爆炸過(guò)程中，隨著瓦斯?jié)舛鹊脑龃螅?#和2#位置信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間、消失時(shí)間、存在時(shí)間和到達(dá)極值的時(shí)間都呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)；CH/CHO/C23種自由基在同一位置存在時(shí)間隨瓦斯?jié)舛鹊脑龃蟛](méi)有明顯的規(guī)律，但是都在13%瓦斯?jié)舛认麓嬖跁r(shí)間最長(zhǎng)。

2)CH/CHO/C23種自由基隨著瓦斯?jié)舛鹊脑龃螅?#位置和2#位置其最大相對(duì)輻射強(qiáng)度都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，并且都在10%化學(xué)當(dāng)量時(shí)達(dá)到最大相對(duì)輻射強(qiáng)度。

3)隨著瓦斯?jié)舛鹊母淖儯?種自由基1#和2#位置相對(duì)輻射強(qiáng)度最大值的差值存在較大差異，而在當(dāng)量比的瓦斯?jié)舛认?種自由基1#和2#位置相對(duì)輻射強(qiáng)度最大值的差值相差不大，最大相對(duì)輻射強(qiáng)度差值都在15 V左右。

4)同一濃度瓦斯爆炸過(guò)程中，3種自由基最大相對(duì)輻射強(qiáng)度從大到小依次是CH，CHO，C2.因此在瓦斯爆炸過(guò)程中只要有效控制這3種自由基中的CH，就能有效控制瓦斯傳播，抑制爆炸。