油气爆炸与控制研究（第一卷）由上、下篇构成：上篇为油气爆炸研究理论基础，下篇为油气爆炸模拟实验与控制。上篇由绪论、气体爆炸过程的物理、化学基础、气体及油气混合物的爆炸三章组成，主要包括化学热力学、无化学反应流体的运动、热量和质量的传输、化学动力学、气体燃烧爆炸的基本模式、气体爆炸的特点以及油气混合物爆炸基础知识等；下篇由油气爆炸热着火模拟实验研究、狭长受限空间油气爆炸模拟实验研究、容积式空间油气爆炸模拟实验研究、油气爆炸抑制安全技术研究、油气防爆安全技术研究五章组成，主要内容为该教学科研团队近十年的应用基础与应用技术研究部分成果。
　　《油气爆炸与控制（第1卷）》作为专业性较强的专著，除了为油气安全与防护方向研究生提供一本具有参考价值的专业课教材外，也可作为相关专业研究生教学的辅助教材，还可作为该领域科研与工程技术人员的参考书。

　　1）气体爆炸场模拟研究
　　计算流体力学（CFD）理论的发展使数值求解复杂非线性耦合方程组成为可能。相应地，基于数值求解非线性耦合控制方程组的各种气体爆炸模型被提出，并被广泛运用到存在可燃气体环境的安全科学和爆炸力学的研究中。场模拟的基本思想是通过求解复杂的非线性流场控制方程组得到爆炸流场的详细参数，其特点是以欧拉方程或N-S方程为基础，并耦合以化学反应方程等，对爆炸过程的流场进行数值模拟研究。这类模型是真正意义上的场仿真模型，无论对爆炸的初期发展、DDT、爆轰的研究都是有效的。场模拟常用到的主要流场控制方程是N-S方程和时均湍流模型，燃烧释放的反应能量通过在流场能量方程中加入源项进行耦合。此类模型能完成场模拟意义上的气体爆炸流场分析，给出许多爆炸过程的细节和完整的爆燃、爆轰波结构，进而完善爆炸理论体系，提高爆炸事故的防治水平。因此，场模拟是目前应用最多，也是最有效的模型。用该类模型进行气体爆炸过程的仿真，并对结果进行分析已经成为爆炸过程理论研究的主要方法。
　　2）气体爆炸区域模拟研究区域模拟模型的特点是在区域化压力分布假设的条件下，通过积分简化的守恒方程得到气体爆炸的压力、温度等基本参数。该类模型应用最多之处在于指导工业场所的抑爆泄压设计，对爆炸空间的压力作零维或准维假设，并对火焰给出燃速公式作为补充方程，同时引入准稳态等熵压缩方程组成封闭的解耦方程组，进而利用数值积分法进行求解。此类模型与补充的经验火焰速度方程相结合能较好地预估简单几何形状爆炸场所爆炸压力上升速率、最大压力等参数，同时考虑了气体爆炸场所部分边界（主要考虑泄压口）的影响，提出了泄压口设计的工程方法并可以通过计算得出合理的泄压面积和位置。因此，该类模型经常用于简单几何形状场所爆炸灾害的防治工作和泄压效果评价等方面的研究。但是，用此类模型进行数值计算依赖于经验拟合的燃速、物性关系、湍流影响因子、有效泄放系数等参数，而且该类模型不能对复杂边界条件、前驱压力波（冲击波）、湍流强度等影响爆炸发展的重要因素作定量的描述。更为重要的是，如果爆炸场所长径比较大，或空间整体尺度较大，气体爆炸过程经过充分发展，爆炸空间的区域假设往往给出不正确的结果。所以用此类模型难于得到制约爆炸过程的因素，不能满足复杂结构油气受限空间安全与防护科学研究的要求。
　　目前，在气体爆炸数值模拟研究方面以下两方面工作备受研究者关注。一是由强点火源驱动的爆燃转爆轰（DDT）过程，以及爆轰波传播过程的数值模拟（由于主要研究爆轰波的行为，因此可以称之为爆轰过程模拟）；二是由弱点火爆炸引起的弱爆燃发展到强爆燃直至DDT整个过程的数值模拟（可以称之为爆炸发展过程模拟）。前者着重研究强冲击波和火焰的作用、爆燃和爆轰的相互转捩以及爆轰波的稳定；后者着重研究爆炸发展过程中爆炸波由弱到强的演化过程和发展机理。由于后者不仅要考虑爆炸过程中各种复杂的波行为，还要考虑湍流等流场结构对爆炸发展的影响，因此进行数值模拟的难度远远大于前者。
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上篇 油气爆炸研究理论基础
第1章 绪论
1.1 爆炸与气体爆炸
1.2 气体爆炸科学及控制技术的研究
1.3 油气爆炸科学与控制技术的特点
第2章 气体爆炸过程的物理、化学基础
2.1 引言
2.2 化学热力学
2.3 无化学反应流体的运动
2.4 热量和质量的传输
2.5 化学动力学
第3章 气体及油气混合物的爆炸
3.1 引言
3.2 气体燃烧爆炸的基本模式
3.3 气体爆炸的特点
3.4 油气混合物爆炸基础知识

下篇 油气爆炸模拟实验与控制
第4章 油气爆炸热着火模拟实验研究
4.1 引言
4.2 实验系统及预实验
4.3 热着火可视化研究
4.4 热着火发生规律与临界条件
4.5 油气热着火发生关键因素专题研究
4.6 地下受限空间油气二次热着火实验研究
第5章 狭长受限空间油气爆炸模拟实验研究
5.1 引言
5.2 狭长受限空间油气爆炸模拟实验系统
5.3 狭长受限空间油气爆炸特性与发展规律研究
5.4 大尺度狭长受限空间油气爆炸特性与发展规律实验研究
5.5 狭长受限空间油气爆炸专题研究
第6章 容积式空间油气爆炸模拟实验研究
6.1 引言
6.2 容积式空间油气爆炸特性与发展规律研究
6.3 容积式空间油气爆炸不同结构尺度影响研究
6.4 容积式空间油气爆炸不同初始浓度影响研究
6.5 容积式空间油气爆炸不同专题研究
第7章 油气爆炸抑制安全技术研究
7.1 引言
7.2 油气爆炸发展规律及其驱动机理研究
7.3 气体爆炸抑制技术研究
7.4 油气爆炸抑制新型抑爆剂研究
7.5 油气爆炸抑制模拟实验研究
第8章 油气防爆安全技术研究
8.1 引言
8.2 油气爆炸发生及爆炸极限研究
8.3 油气惰化防爆实验研究
8.4 油气防爆燃惰气发生技术研究
8.5 油料储罐燃惰气油气置换实验研究
8.6 油料储罐燃惰气油气置换防爆技术的工程应用
主要符号表
参考文献