高占胜，刘文鹏，2*，金良安，蒋晓刚

（1.海军大连舰艇学院航海系，辽宁 大连 116018；2.解放军91404 部队，河北 秦皇岛 066001）

0 引言

随着现代石油化工技术的快速发展和规模的不断扩大，海洋天然气开采、LNG 海上运输等也在不断增加。一旦发生意外导致可燃气泄漏，将在海上形成极易发生爆燃的可燃气云，可能导致海上平台和运输工具等遭到破坏［1-3］。同时，海上可燃气云爆燃也被广泛应用于军事攻击或防御等相关领域［4-6］，气云爆燃产生的高压和高温将对身处其中的舰船和人员造成严重伤害，因此，对海上可燃气云爆燃特性的研究具有重要的意义。

目前大多数对可燃气云爆燃的研究文献中［7-11］，其实验或模拟的环境主要为陆地，在爆燃特性研究方面多以压力为主，气云形状也都假设为理想的对称形状，并认为气云在爆燃时已经混合均匀。而海上属于开敞空间，相对于产生的高压，可燃气云爆燃造成的高温伤害更加不容忽视，且海上可燃气云的形状往往并不规则［12］，可燃气的不断泄漏也会导致气云内部存在浓度差异［13-14］。重要的是，可燃气扩散主要受风速和风向影响［15］，因此，气云中的障碍物在下风向的投影长度会对爆燃过程产生很大影响，而文献中对此却鲜有研究。

鉴于以上现状，为突出湍流混合对燃烧速率的控制作用，本文基于k-ε 模型并结合涡耗散模型，以船舶作为障碍物原型，将其简化为长方体，针对障碍物在气云下风向不同投影长度下的爆燃过程进行数值模拟，重点研究投影长度对障碍物附近气云爆燃压力和温度特性的具体影响，以探讨气云爆燃可能给船舶等障碍物带来的危害。……