董海佩，程贵海，李晓泉，徐中慧

（1.广西大学资源与冶金学院，广西南宁 530004；2.西南科技大学 环境与资源学院，四川绵阳 621010）

钛粉应用十分广泛，主要用于制取粉末冶金零件的原料，或真空吸气剂、表面涂装材料、铝合金细化剂、烟花爆燃剂等[1]。钛粉易发生氧化、燃烧、爆炸，属于危险品，粉尘爆炸对人身安全、财产、环境带来重大威胁[2]，因此，研究钛粉的爆炸特性很有意义。

为了预防和减轻其危害，近30 a来学者对多种可燃粉尘的爆炸特性进行了研究[3-16]。Cashdollar等[3]提出，粉尘的粒径和形状决定了粉尘颗粒的比表面积，从而影响其与氧气的反应速率，因此对粉尘的爆炸参数影响显著。Callé等[4]用木屑粉尘在20 L球中进行实验，发现粉尘粒径越小，爆炸压力越大。Li等[12]用铝粉在20 L球中进行实验，发现随着粉尘粒径的减小，最大爆炸压力以二次方形式增加，最大爆炸指数以指数的形式增加。Min等[17]通过对木屑粉尘的研究发现，最大爆炸压力的敏感质量浓度随着粉尘粒径的减小而降低。

学者对粉尘爆炸特性的研究，大多是将喷尘压力和紊流指数取某一固定值，研究粉尘粒径、浓度对爆炸参数的影响，然而，在不同的喷尘压力和紊流指数下，会得出不同的敏感质量浓度及爆炸参数。本文中选取喷尘压力和紊流指数为敏感值的实验数据，对最大爆炸压力、最大爆炸指数、爆炸浓度下限随钛粉粒径和浓度变化的函数进行拟合，更具有可靠性。

1 实验

1.1 装置与环境

装置为国标标准推荐采用的20 L球形密闭爆炸装置，其俯视图如图1所示。……