温小健，李 敏，许幼幼,，刘松林，罗广南

(1. 中国科学技术大学核科学技术学院，合肥，230026；2. 中国科学院等离子体物理研究所，合肥，230031)

有障碍物半开口管道内氢气燃烧数值模拟研究

温小健1，李 敏2*，许幼幼1,2，刘松林2，罗广南2

(1. 中国科学技术大学核科学技术学院，合肥，230026；2. 中国科学院等离子体物理研究所，合肥，230031)

基于有障碍物氢气燃烧实验装置进行数值模拟研究，采用Fluent软件分析了半开口管道内障碍物对氢气/空气燃烧特性的影响。结果表明：障碍物会促进实验管段内氢气火焰加速，随着障碍物阻塞率和数量的增加，火焰加速更快且燃烧压力峰值更大；在相同阻塞率下，障碍物形状对氢气火焰速度和燃烧压力峰值的影响很小；燃烧压力随障碍物间距的增大先增大后减小，障碍物间距为3倍管道内径时产生的燃烧压力峰值最大。

氢气；燃烧；障碍物；火焰速度；燃烧压力

0 引言

核电站在发生严重事故时将产生大量氢气，氢气在安全壳内聚集到一定浓度可能发生燃烧甚至爆炸，严重威胁安全壳的结构完整性，可能导致放射性物质释放到环境中[1,2]。2011年日本福岛核事故证明了核电站在严重事故下氢气燃爆会导致严重后果[3]。为了达到核电主管部门提出的力争实现从设计上实际消除大量放射性物质释放可能性的目标，需要对我国自主知识产权的大型先进压水堆CAP1400氢气安全相关技术进行优化[4,5]。为了进一步增强氢气控制系统缓解氢气风险的有效性和分析方法的多样性，有进一步开展氢气三维分析并开发适用于氢气三维分析的有障碍物氢气燃烧分析模型的需求。……