城市中爆炸波的传播（共5篇）
城市中爆炸波的传播 篇1
可燃性气体发生爆炸时, 如果传播路线上存在障碍物, 当气体爆炸冲击波经过时, 爆炸波的压力和传播速度会突然上升, 加剧爆炸破坏程度, 这种效应称为障碍物的激励效应。激励效应是管状空间中非理想爆炸传播过程中普遍存在的一种物理现象, 其形成机理是:第一, 障碍物的存在, 使爆炸传播有效净断面减小, 导致传播速度在障碍物附近突然增大, 导致压力迅速上升;第二, 障碍物使冲击波波阵面发生变形破碎, 燃烧面积扩大, 导致波阵面上的燃烧速度增加, 导致冲击波能流密度迅速增大, 使爆炸压力上升。障碍物激励效应甚至造成爆炸由爆燃向爆轰状态转变, 需要高度注意。煤矿巷道普遍存在的矿车, 在瓦斯爆炸发生时对瓦斯爆炸冲击波的影响程度, 关系到瓦斯爆炸阻隔爆技术和设施的应用效果和瓦斯爆炸事故调查的正确性, 是煤矿安全管理和安全监察工作必须考虑的一个重要问题。
煤矿井下矿车以链接状态和单一状态两种形式存在, 其断面积占矿井横断面积的比例较大, 从理论上说, 其对矿井瓦斯爆炸冲击波存在明显的激励效应, 甚至可能使爆炸由爆燃向爆轰转换。为了准确评价矿车对瓦斯爆炸冲击波的激励效应, 本文设计了基于矿井环境下的实验模型, 从爆炸参数和冲击波结构变化两个方面分析了矿车在瓦斯爆炸传播过程中的激励效应。
1 实验模型的构建
1.1 气体爆炸管道系统
实验研究是在气体爆炸实验测试系统的平台上进行的, 其实验气体为矿井瓦斯, 气体管道为内截面40mm×40mm的方形爆轰管道系统, 实验设备以及辅助测试系统总体设计如图1所示。主要包括爆炸点火控制器、瓦斯爆炸实验管道、泄压罐、爆炸压力及火焰数据测量系统、配气系统、激光器触发延时系统、激光纹影系统等。爆炸管道系统从整体上可分为起爆点火端、驱动段、实验段、泄压罐等四部分。预混可燃气体在起爆点火端被点燃, 经过驱动段形成较强的爆炸波。
1.2 实验段的构建
实验段是为一定研究目的和内容而设计的特定管道段, 将其与瓦斯爆炸实验管道通过法兰连接, 组成完整的测试系统。实验段内设置了矿车模型障碍物, 沿管道壁布置了爆炸压力、火焰测点和光学观察窗口, 用于测量置障条件下瓦斯爆炸参数的电信号, 进行爆炸流场激光纹影图像拍摄, 如图2所示。在实验段的观察窗中心附近装有三个矿车障碍物。各障碍物是仿真模拟煤矿矿车的缩小模型, 矿车模型长30mm, 高27mm, 形状如图3所示。障碍物沿实验管道内腔中心轴线对称布置, 单截面的阻塞比为4:10;其中障碍物为可装卸式设计, 根据实验研究的需要, 可对矿车个数和布置点进行不同的配置。
点火方式采用氢氧引爆甲烷-空气爆炸点火方式, 如图4所示。在引爆段与试验段之间用涤纶薄膜隔开, 引爆段充入反应当量比 (体积比为2:1) 的氢气-氧气混合气体, 试验段充入甲烷-空气预混气体, 点燃氢氧气体形成较强的爆炸波, 用来点燃甲烷-空气实验气体。
1.3 数据测试方法
在瓦斯爆炸实验管道平台的测试系统由压力测量系统、火焰测速系统、爆炸流场纹影摄像系统组成, 如图5所示。在管道壁面上布置了压力、火焰传感器和点火装置的安装孔, 管道同一截面的壁面上安设了压力和火焰传感器, 用于测量同一截面的瓦斯爆炸压力和火焰信号。在障碍物附近与点火端相距D1=5.3m、D2=6.4m、D3=6.6m、D4=7.7m的四处均设置了火焰和压力传感器。在实验管道的观察窗两侧布置上激光纹影测量系统, 对瓦斯爆炸流场进行流场光学诊断。
瓦斯爆炸压力测量采用PCB压电式压力传感器, 爆炸火焰测量系统采用光电二极管对火焰传播速度进行测量, 具有响应时间快, 信号接收稳定, 结果准确等优点。爆炸流场光学诊断 (激光纹影摄像) 。瓦斯爆炸流场光学测试系统主要由凸透镜、激光纹影测试系统、实验段 (爆炸流场观察窗) 等构成。其中激光纹影测试系统主要由红宝石激光器、氦-氖激光器、半透半反镜、滤光片、凹面反射镜、平面反射镜、拍摄相机等构成, 如图6所示。
2 实验结果分析
根据实验目的, 分别在管道中设置了1、2、3个矿车进行了研究, 获得了三种工况下冲击波传播的纹影图像, 如图7、图8和图9所示。实验表明, 瓦斯强爆炸传播状态下, 矿车对冲击波的传播有重大影响。所拍摄的激光纹影图显示该状态下冲击波的波系非常复杂, 在矿车附近发生冲击波汇聚, 爆炸超压显著增加, 形成了冲击波点火的瓦斯强爆炸。
分析矿车附近的爆炸流场纹影图, 图7 (a) 、图8 (a) 和图9 (b) 显示在第一个矿车后端的上角边缘首先发生了冲击波点火, 使该处的瓦斯气体被点燃, 形成局部爆炸。这是因为矿车该处的障碍物形状特征值较大, 导致冲击波在此得到最有效的加强。
从图7 (a) , 图8 (a) 、 (b) 和图9 (b) 可以观察到遇矿车后的冲击波反射情况, 反射后形成的激波向后传播, 会干扰紧跟冲击波阵面的火焰波的传播。从图7 (b) 、图8 (c) 和图9 (c) 分析, 可知除了初始冲击波反射后形成一向后传播的激波外, 矿车附近的局部爆炸产生的爆炸冲击波也会形成一向后传播的激波, 使爆炸流场异常复杂, 爆炸强度得到加强。1—氦-氖激光器;2—红宝石激光器;3—激光强度调整器;4—半透半反镜;5—光束调节器;6—光束放大器;7—反射镜;8—压电传感器;9—实验段;10—光学玻璃窗口;11—凹面镜;12—光线切割刀口;13—滤光片;14—物镜;15—拍摄相机;16—电荷放大器;17—延时器
从图7 (b) , 图8 (c) 和图9 (b) 、 (c) 可以观察到遇矿车后的冲击波反射、绕射情况。矿车个数越多, 冲击波波系越复杂, 出现的激波阵面就越多。在不规则障碍物区域, 冲击波阵面发生很大的畸变, 已非平面波阵面, 但是经过矿车群后冲击波又逐步恢复为平面波形式向前传播。这主要是由于管道壁面的约束作用, 使壁面附近的冲击波得到加强, 传播速度逐步加快, 从而与中间区域的冲击波保持一致向前传播。另外, 图9 (c) 显示在第二个矿车上方的壁面附近, 爆炸波产生了马赫反射, 形成了若干个马赫杆, 导致了爆炸状态的转换。
3 结论
(1) 实验研究表明, 矿车数量越多, 形状特征值越大, 其对瓦斯爆炸的激励效应越大。实验表明, 置障管道内的冲击波经反射、绕射后形成冲击波汇聚, 波系异常复杂, 爆炸危害性剧增;而实际矿井巷道中的置障情况更加复杂, 其诱发爆炸冲击波汇聚导致瓦斯强爆炸的可能性更大。
(2) 在强火源引爆条件下, 矿车对瓦斯爆炸的激励效应较之于电火花等弱火源具有更大的影响力。矿车导致爆炸冲击波和火焰波阵面发生畸变, 使传播速度加快, 爆炸超压剧增;同时对爆炸流场特性也产生了重大影响, 导致矿车附近气流涌塞, 流场湍流程度加大, 并在矿车附近发生冲击波点火现象, 形成局部瓦斯爆炸。
(3) 在瓦斯爆炸传播过程中, 随着爆炸火焰传播速度增大, 在同一时刻爆炸波火焰阵面与压力波阵面的时间差逐步减小, 火焰阵面将逐步接近压力波阵面, 存在火焰面与压力波面耦合的趋势, 在一定条件下, 可能达到爆轰状态, 形成危害性大、涉及面广的强瓦斯爆炸。另一方面, 随着爆炸火焰的加速, 爆炸压力的超压值不断增大, 爆炸强度显著增强, 将会形成较强的爆炸冲击波, 其破坏性会明显增强。
(4) 这些结果说明, 在巷道中设置防隔爆设施时, 必须留有一定的安全系数。在有矿车存在的巷道中发生的瓦斯爆炸事故调查时, 在评价瓦斯爆炸破坏性后果时, 必须注意矿车等大型障碍物对冲击波的激励效应。
参考文献
[1]徐景德.矿井瓦斯爆炸冲击波传播规律及影响因素德研究[D].北京:中国矿业大学, 2003XU Jingde.The study on gas explosion wave propagationlaw and affected factors in mine.Beijing:China Universityof Mining&Technology, 2003
[2]冯长根.热爆炸理论[M].北京:科学出版社, 1988
[3]费.巴尔特克纳西特.爆炸过程和防治措施[M].北京:化学工业出版社, 1985
[4]H.泡拉契克.R-J西格.激波的相互作用[M].北京:科学出版社, 1988
[5]W.D.黑斯.气体动力突跃的基本理论[M].北京:科学出版社, 1988
[6]徐景德, 徐胜利, 等.矿井瓦斯爆炸传播的试验研究[J].煤炭科学技术, 2004, 32 (7) :55-57XU Jing-de XU Sheng-li, et al.Experiment study onmine gas explosion propagation[J], Coal Science&Tech-nology, 2004, 32 (7) :55-57
[7]林柏泉, 周世宁.湍流的诱导及对瓦斯爆炸火焰传播的作用[J].中国矿业大学学报, 2003, 32 (2) :107-110LIN Bai-quan, ZHOU Si-ning.Induction of TurbulentFlowand Its Effects on Flame and Explosion Wave in GasExplosion[J].Journal of China University of Mining&Technology, 2003, 32 (2) :107-110
[8]T.Tsui Hon Wing, W.C.Kwok, J.Mok Ying Chung, etal.Zone Modelling of Tunnel Fire Development.Fire En-gineers Journal, May 1998
[9]潘鹏飞, 谭迎新, 王志青.条形障碍物对瓦斯爆炸特性影响研究[J].中国安全生产科学技术, 2010, 6 (5) :71-76Pan Peng-fei, Tan Ying-xin, Wang Zhi-qing.Study oneffects of strip-type obstacles on methane explosion[J].Journal of Safety Science and Technology, 2010, 6 (5) :71-76
[10]程浩力, 李睿, 刘德俊.管道燃气爆炸特性实验研究[J].中国安全生产科学技术, 2010, 6 (4) :23-27Cheng Hao-li, Li Rui, Liu De-jun.Experimental studyon the explosion characteristic of combustible gas inpipelines[J].Journal of Safety Science and Technolo-gy, 2010, 6 (4) :23-27
城市中爆炸波的传播 篇2
关键词：瓦斯爆炸,冲击波,直管道,超压,衰减系数
瓦斯爆炸的冲击波超压在矿井通风网络中的衰减快或慢,对于煤矿的安全生产有着重要的现实意义。由于瓦斯爆炸的巨大破坏性,现场取证是不可能实现的,只能通过一系列类似矿井巷道瓦斯爆炸的模拟实验来进行研究。
在本论文的实验中,点爆炸源是一定数量的黑火药,并且同一数量的黑火药做三次实验,以保证实验数据具有参考性。
1 瓦斯爆炸冲击波在无风管道中的传播衰减
在图1所示的实验装置中,管道是由不同长度的铁皮混凝土管组成(具体根据实验需要选择),以研究高压气体在不同长度(2m、4m、6m)的无风流直管道中传播的超压衰减规律。
在无风管道中进行实验共计9组,实验所得的冲击波传播时的超压值见表1和图2。
由表1和图2可以看出:①爆炸源的能量越大,其衰减的速度也就越快;②离爆炸源越近,超压衰减的越快;离爆炸源越远,超压衰减得越慢。
因此,在掘进巷道发生瓦斯爆炸时,掘进巷道越长,爆炸冲击波在掘进巷道中作用的时间越长,对整个通风网络的影响就会越弱。
2 瓦斯爆炸冲击波在有风管道中的传播衰减
2.1 在逆风管道中的传播衰减
在图3所示的实验装置中,管道断面积为0.04m2,管道中(测点2→3→4→5→6)不同风速时的阻力曲线如图4所示。
通过实验,测得不同风速下测点2(1.9m处)和测点6(3.9m处)的冲击波超压值见表2。
在逆风管道中不同风速与超压衰减系数(特指管道中L=1.9mc处超压和L=3.9m处超压值)的关系可以大致根据所得的超压值和风速关系建立线性回归曲线进行估计,见图5。
2.2 在顺风管道中的传播衰减
在图6所示的实验装置中,测得实验数据如表3所示。其中,阻力和第一次实验两处的测点的超压值皆采用上组实验所测得的数据。
顺风管道中管道风速与超压衰减系数的关系如图7所示。
2.3 实验结果分析
通过在逆风管道和顺风管道中的爆炸实验结果可以看出:
①爆炸产生的冲击在逆风管道中传播时,当管道中的风速v增加时,超压衰减系数k会随之有个较小幅度的增加,且两者大致呈线性关系k=0.0257v+1.948。
②爆炸产生的冲击波在顺风管道中传播时,当管道中风速v增加时,超压衰减系数k会降低,且两者也大致呈线性关系k=-0.0167v+1.886。
由此结果可以看出,爆炸冲击波在有风管道中传播时,管道中的风向、风速会对爆炸冲击有一定程度的影响,逆风时加速爆炸冲击波的衰减,这样会减少冲击波在井下的作用范围和一定程度上降低其引起的危害,顺风时则会减缓爆炸冲击波的衰减,使其影响范围更广,井下人机危险性会进一步加大。
3 结论
(1)爆炸冲击波在无风直管道中传播时,爆炸源能量越大,距离爆炸源越近,超压衰减越快。
(2)爆炸冲击波在直管道中逆风传播时,管道风速越大超压衰减就越快。
(3)爆炸冲击波在直管道中顺风传播时,管道风速越大超压衰减就越慢。
城市中爆炸波的传播 篇3
关键词：公共事件,传播效果,PX项目
当前, 中国正处于社会转型时期, 社会结构逐步转变, 各种权利利益格局重新划分, 社会矛盾突出, 整个社会中存在诸多不稳定因素, 处于公共事件的高发期。当公共事件尤其是重大突发公共事件发生时, 社会矛盾容易被激化, 在各种极端情绪的作用下很可能引发严重的群体性事件。这不仅会严重扰乱社会的公共秩序, 甚至会对人民的生命财产安全、国家的政治稳定造成威胁。因此, 有效地应对公共事件是我国政府和社会当前面临的一项重要挑战。
一、漳州PX项目爆炸事件及PX项目回顾
2015年4月6日18时56分, 位于福建省漳州市古雷港经济开发区的古雷石化 (PX项目) 厂区33号腾龙芳烃装置和周边的常压渣油储罐发生漏油着火事故, 并引发爆炸, 事故共造成14人受伤。4月22日, 安监总局新闻发言人黄毅在国务院新闻办公室举行的新闻发布会上说, 漳州古雷PX事故是由于二甲苯装置在运行过程当中输料管焊口焊接不实而导致断裂, 泄漏出来的物料被吸入到炉膛, 因高温导致燃爆, 事故定性为责任事故。①2013年6月, 漳州PX项目试投产, 同年7月30日凌晨4时35分, 该项目一条未投用的加氢裂化管线在充入氢气测试压力过程中发生爆炸, 事故未造成人员伤亡和重大损伤, 无物料泄漏。官方通报称, 事故造成附近一个村庄部分房屋玻璃震裂或破损。②
最近几年, PX项目在中国一直处于信任危机之中, 每次落户都困难重重。在厦门之后, 各地反PX项目的抗议事件有:成都 (2008年5月与2013年5月) 、大连 (2011年8月) 、宁波镇海 (2012年10月) 、昆明 (2013年5月) 、茂名 (2014年3月) 等。与此同时, 自2007年以来经过专家、地方政府及媒体不遗余力的科普, 越来越多的公众逐渐知晓了PX的低毒属性。特别是2014年清华大学化工系学生的词条保卫战, 更是使得PX低毒属性深入人心。③
然而, 时隔不到2年, 漳州PX项目再次发生爆炸事故, 这让备受争议的PX项目再次成为关注焦点。参照相关报道, 笔者总结了政府部门、企业自身、行业专家、普通民众等四方对此事件的主要观点, 并选取了其中有代表性的观点进行具体说明。
1.政府部门:问题出在安全管理
安监总局新闻发言人黄毅表示, 这起事故暴露出在安全管理上存在的严重问题。一是企业的主要负责人重效益、轻安全, 二是装置的规划布局不合理、不科学, 三是企业的安全管理与地方政府部门的安全监管都存在不到位的问题。④
2.企业自身:设备材料有问题
腾龙芳烃技术部、生产部多位工程师表示, 此次事故首先是生产作业区的加热炉管道爆裂后, 引发加热炉及约百米远的油罐爆炸起火, 至于加热炉管道为何爆裂, 是因为加热炉炉管存在材料问题。⑤
3.行业专家:事故与PX工艺无关
环保部专家曹凤中表示, 此次事故是由漏油引起的, 实际上是岗位责任不到位, 操作不到位, 缺乏安全生产意识, 和整体PX生产工艺无关。⑥
4.普通民众:对PX项目更为抵触
微博已成为重要的民意表达平台, 微博上不乏与上述三方观点相一致的声音, 但大多数微博网民通过对“福建漳州官员曾保证PX工厂不会发生爆炸”、“福建漳州PX项目2年内2起爆炸事故”等事实的传播, 以及不满情绪的表达, 表现出对PX项目更为质疑的态度。相比之下, 较少谈及事故发生的原因, 而是将PX项目本身与项目的安全监管混为一谈, 结果便是对PX项目更为抵触。
通过比较以上四方观点可以发现, 关于此次漳州PX项目爆炸事件, 政府部门、企业自身、行业专家三方的观点是基本一致的, 将事故原因归于安全监管, 并尽量厘清事故与PX本身的关系;而普通民众的观点则相反, 爆炸事故的发生使民众对PX的态度更为消极, 抵消了之前“PX国家公关”的作用。
二、具体情境对PX项目传播效果的现实制约
如前所述, 近几年来政府、专家、媒体等对PX不遗余力地推行的科普在一定程度上缓解了民众对PX项目的抵触情绪, 但此次漳州PX项目爆炸事件无疑再次激起了民众对PX项目的恐慌心理, 使有关PX项目的传播难以取得良好效果。
1.传播效果的有限性
20世纪40年代起, 社会调查法和心理实验法普遍应用于传播学研究, 传播效果的研究进入“有限效果论”阶段。这不是说媒介被发现没有效果或影响, 而是说在媒介刺激和受众反应之间不存在直接的或一对一的关系。媒介是在一个预先存在的社会关系结构和特殊的社会文化语境下发挥作用。这些因素在人们的观念、态度、行为方式方面起着首要作用, 它们也决定了受众对媒介的选择、注意和反应。⑦
政府、专家、媒体传送给民众的信息在发挥作用时, 必然会受到现实中相关实际情况的影响。也就是说, 有关PX项目的传播所取得的实际的传播效果, 是建构于与PX项目相关的特定的社会现实之中的, 而这些具体、直接、甚至可感的特定社会现实, 与政府、专家、媒体所传送给民众的相对间接的信息相比, 在影响民众关于PX项目的观念、态度和行为方面有着更为强烈的作用。此外, 随着与PX项目相关的实际情形的改变, 民众会主动改变或修正由先前传播所形塑的观念、态度和行为, 之前所取得的传播效果也会相应增强或减弱。因此, 民众对PX项目的态度之所以会在漳州PX项目爆炸事件发生之后再次变得悲观, 就是由于此次爆炸事件容易让普通民众产生“PX项目不安全”的感观, 这种特定的感观则消解了之前有关PX项目的传播活动所取得的正面效果。
2.受众的选择性心理与培养理论
美国学者克拉伯将受众的选择性心理归纳为选择性接触、选择性理解和选择性记忆三个方面。选择性接触, 是指人们倾向于接触或注意那些觉得与自己的态度和兴趣相一致的媒体信息, 同时倾向于避开那些可能制造不和谐的信息。⑧选择性认知是对信息的精神或心理上的重塑, 这种重塑使得信息的意义和某人的信仰和态度相一致。⑨选择性记忆, 是人们倾向于将与自己之前的态度、喜好相一致的信息记住, 并记得最清晰、最长久的过程。⑩
由于2007年厦门抵制PX项目这一事件所造成的影响较大, 使民众关于PX项目形成了危害生存环境的刻板印象, 因此民众对PX项目的态度基本是消极的。在面对来自政府、专家、媒体的有关PX项目的正面信息的时候, 由于这些正面信息与自己已有的认知倾向并不一致, 民众往往会在一种先入为主的消极态度和逆反心理的作用下对这些正面信息产生抵触情绪, 结果便是, 这些来自政府、专家、媒体的正面信息并未能改变民众关于PX项目的已有认知, 因此也就很难进入记忆阶段。
但是, 这里并非是说民众关于PX项目的认知是无法改变的。培养理论认为, 长期的媒介接触会导致受众对世界本质的认识趋同于媒介中所呈现出的世界观。事实也证明, 经过政府、专家、媒体对PX项目正面信息的长时期传播, 民众逐渐知晓了PX的低毒属性, 对PX项目的认知也越来越理性。但如前所述, 这种培养效果也是建构于特定的现实情境的, 此次漳州PX项目爆炸事件造成了现实情境的改变, 因此也带来了传播效果的变化。
3.信源可信性与传播效果的关系
在考察传播者时, 霍夫兰及其团队成员研究了信源的可信度, 并把它分为“可信性” (trustworthiness) 和“专业性” (expertness) 两个层面, 通过研究发现高可信度的传播者能导致更多的态度改变, 而低可信度的传播者较少导致态度改变。
政府、专家、媒体三方所进行的有关PX项目的传播活动, 之所以效果较差, 与近年来这三方可信性程度的下降是分不开的。处于转型期的中国社会, 社会问题突出, 社会矛盾容易激化, 然而政府的社会管理和公共服务的水平和质量, 未能满足民众的价值期待, 贪污腐败等问题的一再暴露, 都加剧了民众对政府的不信任程度。近些年, 专家学者的诸多“雷人言论”也使其公众形象被戏谑为“砖家”, 造成了专家话语可信性的下降。
在信息社会, 首要的社会安全和人民权利, 应该表现为社会整体的信息安全和公众的知情权。大众传媒担当着提供信息的职责, 尤其是机关媒体, 负有更大的责任。这就要求传媒的报道结构合理, 公众关注的焦点事件, 应及时、客观、完整地加以报道, 不能遗漏重大新闻, 以便为公众的理性判断提供权威的信息源。可现实的情况却并非如此, 受权力与资本控制的传媒, 在某些特定事件上并未满足民众的信息需求, 而表现为一种集体失语。此外, 近些年来互联网的兴起与迅速发展, 使信息传播环境变得更为开放和自由, 为民众接触到事实真相提供了更多途径, 而一旦民众所了解到的事实与政府、专家、媒体等提供的事实相左时, 便会进一步消解这三者的可信程度。
传播效果的产生是建构于特定的社会现实情境之中的, 只有符合实际情况的传播活动才能取得良好的传播效果。针对有关PX项目的传播活动, 尽管PX本身低毒、PX项目并不危害生存环境, 但由安全监管问题所导致的项目事故一再发生, 这就造成了民众对PX项目的质疑和抵触。只有让PX项目的运作严格遵守相关程序和法律, 将PX项目置于严密的安全监管之下, 避免类似事故的再次发生, 才能通过长久的传播活动重建民众对PX项目的信心。
注释
114新华网 (2015) .漳州古雷PX事故:设施安装过程存在重大隐患.检索于http://news.xinhuanet.com/fortune/2015-04/22/c_1115053010.htm
22新华网 (2013) .福建漳州古雷石化厂区发生爆炸.检索于http://news.xinhuanet.com/local/2013-07/30/c_116738749.htm
33新京报 (2015年4月8日) .一次爆燃让多少PX科普打了水漂.《新京报》
45新京报 (2015年4月10日) .古雷石化大火扑灭村民陆续返回.《新京报》
56新京报 (2015年4月8日) .漳州古雷石化大火复燃后被扑灭.《新京报》
6711丹尼斯·麦奎尔 (2010) .《麦奎尔大众传播理论 (第5 版) 》 (崔保国, 李琨译) .北京:清华大学出版社
7891012斯坦利·巴兰, 丹尼斯·戴维斯 (2014) .《大众传播理论:基础、争鸣与未来 (第5版) 》 (曹书乐译) .北京:清华大学出版社
城市中爆炸波的传播 篇4
关键词：甲烷浓度,火焰传播速度,火焰厚度,高速摄影,MATLAB
1. 引言
煤炭是我国目前的主要能源,地下采煤经常受到瓦斯等自然灾害的威胁,这无疑对矿工生命和公共财产构成了极大的威胁[1]。虽然近些年来,煤矿工作环境的安全系数在不断提高,抑爆、阻爆及隔爆装置应运而生,但是诸如不久前发生的汾西煤矿事故却仍不在少数,由此看来,目前我国的煤矿安全形势还是非常严峻的。
国内外有不少学者使用长管、方管或是大型模拟巷道对瓦斯爆炸后的传播特性进行了分析研究,也对障碍物、点火能量等因素对甲烷气体爆炸产生的压力及火焰的影响进行了研究[2,3,4,5,6,7,8]。
我们知道,燃烧三要素为可燃物、氧气或其他助燃气体、点火源。因此,我们可以推断,燃烧后火焰的传播,必定与三要素的量有密切的联系。本课题旨在研究甲烷浓度对甲烷-空气混合气体爆炸后火焰传播的影响。如果我们能对不同浓度甲烷爆炸火焰传播的过程有一定的认识,必将对今后瓦斯爆炸的防范起到重大的作用!
2. 实验主要装置
研究火焰传播过程,需要清楚地观察火焰,因此选用有机玻璃管道。实验主要装置包括有机玻璃水平管道、配气系统、点火系统和高速摄影仪。图1为实验装置示意图。
在实验过程中,不同浓度的甲烷-空气爆炸均发生在图1所示的有机玻璃管道中,高速摄影仪距玻璃管道的垂直距离为0.8m。
3 实验数据记录及分析
爆炸极限会随着实际实验条件的改变而改变,因此探究该实验条件下的爆炸极限是有必要的。通过实验测得该实验条件下的爆炸下限为5%左右,爆炸上限为16%左右,因此本课题选取的五种甲烷浓度为6%、8%、10%、12%和14%。
3.1 不同浓度甲烷爆炸火焰传播速度的研究
采用高速摄影仪采集各浓度甲烷爆炸时火焰传播的图片,然后利用MATLAB软件处理采集到的图像,得出各浓度甲烷爆炸时火焰传播速度、火焰传播距离与时间的关系。
1.真空泵2.空压机3.甲烷气瓶4.真空压力表5.空气进气口6.点火电极7.高速摄影仪8.电脑9.泄压口
(1)首先,选取甲烷浓度为10%时的得到的结果分析火焰传播速度、火焰传播位移与时间的关系。图2为传播速度与传播时间关系图,图3为传播距离与传播时间关系图。
由图2可知,甲烷爆炸后火焰传播速度整体呈上升趋势,最终出现最大值,随着传播时间的增加传播速度减小。该实验中的五种浓度甲烷爆炸后火焰速度随传播时间的变化规律都是这样的。甲烷浓度为10%时,火焰传播速度最大为50m/s左右。且该最大速度值出现在0.08s处,时间较晚,分析可能原因为:在刚点火时,电极附近虽然温度较高,但水汽较严重,且此时火焰前沿未形成强烈的压缩波,不利于火焰的传播,随着传播距离的增大,火焰前沿形成强烈的压缩波,此时未燃气体的流动越来越快,因此火焰传播速度出现最大值。
图3可以看出,甲烷爆炸后,火焰在爆炸产生的冲击波及压力的作用下向前传播,而在0.09s时出现水平线,这是因为随着反应的进行,甲烷气体变得稀薄,压缩波在传播过程中能量损失,故火焰传播速度减慢,火焰局部消失直至最后全部消失,而不再传播。
(2)其次,通过比较不同浓度甲烷爆炸时的最大火焰传播速度,研究火焰传播速度与甲烷浓度的关系。图4为不同浓度甲烷爆炸时的最大火焰传播速度值。
由图4可以看出甲烷浓度越接近当量浓度9.5%,火焰传播速度值最大,这是因为此浓度时甲烷气体可以达到完全燃烧,释放的能量多,产生的爆炸冲击波也强,压力较大,可以促进火焰的传播;而当甲烷浓度偏低或偏高时,不能与空气中的氧气完全反应,爆炸较弱;当两种甲烷浓度与化学当量浓度偏差相近或一样时,最大火焰传播速度非常相近。
3.2 火焰厚度的比较
火焰厚度主要是通过观察不同浓度甲烷爆炸时的火焰颜色及其火焰稀薄程度而进行比较的。
甲烷浓度为6%时,火焰偏蓝色;8%、10%火焰均呈黄色,且厚度也相当;12%较10%和8%火焰明显较薄,而14%时只采集到了一些零散的点。因此,可见甲烷浓度接近当量浓度时,火焰在整个传播过程中较厚,且偏黄色;当浓度偏离当量浓度较大时,火焰在整个传播过程中较薄。且火焰厚度与火焰传播速度呈正比关系,火焰传播速度大,火焰也较厚,这一现象可以解释为:火焰传播速度达到峰值时,存在强烈的压缩波、产热也最多,有利于未燃气体的燃烧,因此火焰较厚。
4. 结论
(1)当甲烷-空气预混气体爆炸时,甲烷浓度越接近化学当量浓度,最大火焰传播速度越大,爆炸压力越高,火焰厚度也越厚。
(2)甲烷爆炸时,火焰传播速度随着时间的推移先增大后减小,火焰厚度也随传播距离的增加先变厚再变薄,当火焰传播速度达到最大时,火焰厚度也最厚。不同浓度的甲烷,最大火焰传播速度、火焰厚度及最大爆炸压力有一定的差别。
(3)从实验结果我们发现,浓度为8%与12%的甲烷及6%与14%的甲烷爆炸产生的最大火焰传播速度值相近,但均小于10%的甲烷爆炸后的火焰速度。
参考文献
[1]《煤矿瓦斯治理与应用总体方案》编写小组.煤矿瓦斯治理与应用总体方案[M],北京:国家安全生产监督管理总局,2005,6
[2]尉存娟.水平管道内甲烷—空气预混气体爆炸过程研究[D].中北大学,2010.
[3]张迎新,王浩,王中华.水平管道内甲烷爆炸压力传播实验[J].黑龙江科技学院学报,2013,01:16-20.
[4]丁小勇.甲烷—空气爆炸火焰传播的微观研究[D].中北大学,2013
[5]罗帆,许爱清.管道内甲烷—空气混合物爆炸压力测定[J].江西化工,2012,03:43-51.
[6]K.-H.Oh,H.Kim,J.-B.Kim.S.-E.Lee.A study on the obstacleinduced variation of the gas explosion characteristics[J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2001(14):597-602
[7]汪泉.有机玻璃方管内瓦斯爆燃火焰传播特性研究[D].中国科学技术大学,2013
城市中爆炸波的传播 篇5
1 城市形象整合营销传播的必要性
整合营销为我国城市形象传播提供了一种全新的思路和视角, 在城市形象传播中发挥着重要作用。
首先, 随着城市化进程的加快, 我国城市都处于大踏步发展过程中, 城市之间实现了资源的自由流动, 一些城市的先进经验和做法短时间内就会被其他城市学习和借鉴, 各城市在产业布局、城市规划、经济政策、城市建设等都具有相似性, 城市形象传播陷入同质化的“特色危机”, 尽管各种与城市相关的信息流大规模增加, 但很难引起大家的注意。印象最深的中央电视台一套和新闻频道并机直播的朝闻天下, 期间可以播放二十个城市形象广告, 时间短, 广告形式一致, 试问有多少受众是可以记得每个城市形象广告的内容, 又有多少受众是城市形象广告的目标受众?整合营销传播理论的开创者—唐·舒尔茨认为, 在严重同质化的市场中, 只有整合营销才能产生差异化和特色化的营销效果, 从而获得竞争优势。因此, 城市形象的传播必须借助整合营销的理论, 通过整合所有的城市资源, 来找到自己特色的竞争优势, 形成独具特色的城市品牌和传播风格。
其次, 在网络时代, 传统媒体一统天下的局面被打破, 新媒介不断涌现, 城市受众接受信息的渠道日益多元化。受众在兴趣爱好、理解能力、个人经验和生活习惯等诸多方面存在较大的差异, 不同的受众对同一信息的接受能力和消化程度可能有着截然的不同, 当城市居民在手机上接到关于城市旅游广告信息时, 喜欢旅游的受众有兴趣来阅读这些信息, 将其作为旅游出行的依据和参考。不喜欢旅游的受众则将其视为骚扰信息, 产生不满情绪。调查显示, 我国一些大城市的居民每天接受超过1500条的信息, 其中很多是与城市有关的信息, 在海量的信息大潮冲击下, 受众的注意力被极大的分散了, 对包括城市信息在内的很多信息都自动进行了抵制和隔离, 大大降低了城市形象传播的效果。因此, 需要我们进行有效的市场细分, 研究不同受众关心的城市信息和关注的传播方式, 通过各种传播方式的整合, 将受众的关注点集中到一个主题当中, 形成对城市形象统一稳定的认知。
2 关于我国城市形象的传播的整合营销策略
2.1 搭建适当的组织平台, 促进全员共同传播
正如上文所述, 现代城市形象的传播需要整体营销的思维, 这不仅包括营销手段和方式的整合, 也包括城市各职能部门的整合。城市形象营销是一个系统工程, 需要各方力量的通力配合。一直以来, 我国城市营销呈现分散化的特征, 各部门之间缺乏统一部署和协作, 大多是各自为战。为此, 需要我们成立专门的城市形象营销组织部门, 整合政府、企业、市民等全部力量, 共同为城市形象传播服务。从国内一些发达城市的经验来看, 通常由当地政府市领导担任城市形象传播机构的领导, 在整个城市形象营销传播中起到领导和核心作用。成员囊括旅游局、文化局、工商局、园林局、新闻局等重点职能部门。此外, 还要积极联系当地知名企业家、演艺界人士、行业领袖、专家学者等意见领袖, 组成城市形象传播的专家顾问团, 利用他们的知识经验、个人影响力和资源为城市形象传播贡献力量。同时, 政府要积极开展各种活动, 为公众提供参与城市形象传播的机会, 例如可以举办各种研讨会、听证会或方案征集活动等, 一方面让公众及时了解城市发展动态, 增强公众的主人翁的意识, 尊重市民参与城市发展决策的权利, 形成人人参与的良好氛围, 让广大市民能够自觉的以城市形象代表人的角色来宣传和传播城市形象, 对传播城市形象将起到积极的促进和宣传作用。另一方面, 从市民献计献策中得到一些有价值的建议和做法, 为我所用。例如深圳市向全市开展了“城市标识征集活动”, 鼓励大家为城市标识设计献计献策, 该活动不仅受到深圳市民的欢迎, 也得到了海内外众多设计人士和高校的积极参与, 起到了很好的传播效果。
2.2 加强城际之间的合作, 实现区域联动推广
随着现代城市之间的竞争愈发激烈, 城市要获得更多的发展机会就必须大力提高其核心竞争力, 不仅需要政府、企业和广大市民的支持, 也需要城市之间和区域之间的资源共享和合作。一方面, 单个城市的资源和力量比较微薄, 尤其是广大中小城市, 在城市形象传播推广中难以形成有效的力量, 需要加强合作、联动推广。另一方面, 很多城市存在较多的同质化的特征, 有利于采取统一的营销推广战略。尤其是近年来, 随着产业集群化的发展, 我国城市群的现象愈来愈明显, 这样的组团式城市群不仅能够让城市之间有序、互补、高效的整合, 并通过共建共享城市资源和协同优化发展目标来一起获取更多收益, 同时这样的集群化也将为我国城市形象传播提供更多的后台支援和助推力。
2.3 挖掘城市特色, 构筑城市品牌
城市形象的传播需要以该城市独有的特性来作为内在支点, 以城市特色来彰显与竞争者的差异, 以此构筑独特的城市品牌。城市品牌是针对城市受众提出的独特卖点和城市形象宣传的诉求重点, 所以必须要能够实现所涉及的资源要素相互融合并形成统一的风格。因此, 当一个城市在选择品牌要素的时候, 必须秉持考虑他们的统一性, 通过的、科学的评估来寻找到最能反映城市特质和主流脉络的特色打造出足以支撑整个城市品牌。例如, 杭州就是一个成功的案例, 它定位“生活品质之城”, 各行业也能够在这一品牌主题下, 齐力挖掘特色资源打造出了“美食天堂”“会展之都”“丝绸之府”“动漫之都”“东方休闲之都”等行业子品牌, 产生了良好的传播“叠加效应”。
2.4 媒介市场的细分化
在传播中如果能够把媒介市场细分成若干需要不同的分市场的话, 那么其中任何一个市场都可能会有一个相似需求的受众群体, 而这类群体就都可以被选为目标市场, 从而实现市场资源的交互, 扩大市场。
3 结论
总之, 整合营销传播引领我国城市形象传播新时代。城市形象的整合营销传播是全局性、系统性的战略活动, 这需要我们不断完善、不断提升, 保持创造性。中国城市若想在世界舞台上突出自己的风采, 城市形象整合营销传播方式就是势在必行的趋势, 也将会成为中国城市未来发展的主流态势。
摘要：现如今, 我国城市化进程不断加快, 城市规模也在不断扩大, 城市经济的日益繁荣使得城市之间在人才资源、生存空间和有限资源的争夺也愈发激烈。为了能够在激烈的市场竞争中成功突围, 需要城市不断提高核心竞争力, 这不仅取决于城市发展的内在质量, 更与城市形象的营销传播有着重要关系。鉴于此, 本文对整合营销传播理论在我国城市形象传播中的应用进行了探讨, 以期有所借鉴意义。
关键词：整合营销,城市形象,文化
参考文献
[1]李怀亮.城市传媒形象与营销策略[M].北京:中国传媒大学出版社, 2009.
[2]陶建杰.传媒与城市软实力[M].上海:上海交通大学出版社, 2011.
[3]卫军英.整合营销传播理论实务[M].北京:首都经济贸易大学出版社, 2006.