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张一博，谭迎新[13]利用激波进行诱导铝粉二次爆炸的实验研究，分析粉尘浓度、粒径对二次爆炸的影响。实验通过激波卷扬和气体携带吹粉的对比实验，来研究扬尘方式对铝粉爆炸特性的影响，结果表明激波卷扬法测得的爆炸压力明显高于吹粉法测得的爆炸压力，因此激波能有效的抛散粉尘，更易引起二次爆炸。

1.4 气固两相理论

两相流动技术在生产、生活中的应用日益广泛，并且逐渐渗透到各行各业和各生产工艺或过程中，主要包括气—固、气—液及液—固两相流。从根本上说，通风管道中的流动是气体与颗粒组成的气固两相流动。气固两相流的传统研究方法主要分为实验方法和理论方法，但是无论是实验法还是理论法，都有着自身的局限性，无法全面、精确地研究气固两相流的流动规律[14]，因此数值模拟的作用变得越来越重要。数值模拟能够支持和完善纯实验和纯理论方法，并且数值模拟具有操作相对简单、投资少、可重复性和控制性强等优点。

目前，描述两相或多相流动的方法可以分为两大类。一类是Euler法（双流体模型），这种方法在进行分析时将流体作为连续介质的同时，把固体相也作为拟连续介质或拟流体，设其在空间中有连续的速度和温度分布及等价的输运性质（粘度、扩散和导热等）。这种模型的优点是能应用于较高浓度颗粒相的流场。

另一类是Lagrange法（颗粒轨道模型），这类方法在进行分析时将流体作为连续介质而把固体作为离散体系，把两相之间质量、动量和能量的相互作用当作是某种介质的连续分布于两相流空间的物质源、动量源和能量源。[15]这种方法的优点是离散相处理简单，无须增加偏微分方程组，无须引入颗粒湍流输运系数的概念，而且能很好的预报颗粒扩散，能描述气流中大颗粒的加速或减速过程，同时也可以应用于不同粒径的颗粒相分布的气固两相流。

1.5 粒子图像测速（PIV）技术

1.5.1 PIV技术基本原理

近年来，得益于计算机技术及激光应用技术的快速发展，PIV技术已经越来越成熟。PIV技术[16]，全称为Particle Image Velocimetry，就是在流场中投入比重适当且跟随性好的示踪粒子，以示踪粒子速度代表其所在流场内相应位置处流体的运动速度。应用自然光或激光照射流场中的一个测试平面，使用CCD等摄像设备获取示踪粒子的运动图像，记录相邻两帧图像序列之间的时间间隔，并对拍摄到的连续两PIV图像进行分析，识别示踪粒子图像的位移，由此位移和拍摄的时间间隔便可得到流场中各点的流速矢量，并计算出其他运动参量（包括流场速度矢量图、速度分量图、流线图、旋度图等）。

PIV技术作为一种先进的全流场、瞬态、无接触测量技术，能同时提供每一相瞬时的、全场的流速数据,容易将测得的数据和控制相间动力学特性的物理机理联系起来，运用流体运动方程求解压力场、涡量场等物理信息。[17]因此，采用PIV 技术进一步研究两相流动特性不但具有一定的学术价值，而且具有实际工程意义。