泄爆条件对预混H2/空气燃爆特性影响的数值模拟
2021-07-28周宁徐莹莹陈兵李雪乔世伟袁雄军刘俊黄维秋赵会军
化工进展 2021年7期
周宁,徐莹莹,陈兵,李雪,乔世伟,袁雄军,刘俊,黄维秋,赵会军
(1 常州大学江苏省油气储运技术重点实验室,江苏常州 213164;2 中国安全生产科学研究院,北京 100012)
氢气是一种理想的燃料,但因具有高的燃烧速率,使氢气爆炸过程能够在极短的时间内完成,较其他碳氢燃料具有更严重的爆炸危险性,若在受限密闭空间内不及时泄压,火焰加速燃烧转为爆轰,将对周围造成极大的危害。泄爆能有效降低可燃气体的爆炸强度,减小事故灾害,成为近年来学者们研究的重点[1-2]。郭强等[3]研究了不同泄压面积条件下预混可燃气体爆燃过程中的压力变化,发现小面积泄爆口开启后,压力先下降后上升,且第2峰值较大,大面积泄爆时第2 峰值较小。杜扬等[4]研究了含有双侧分支结构的管道内油气泄压过程中的爆炸超压和火焰演变特性,发现爆炸超压出现了3个典型的超压峰值即p1、p2、pmax,其中p1的形成与管端的密封材料瞬时破裂有关,p2与分支结构泄压有关,而pmax受管内爆炸强度与火焰加速协同效应影响。路长等[5]研究了四氟乙烷(R134a)对甲烷/空气爆炸的影响,发现R134a 的加入会延迟破膜时间,但破膜压力主要受泄爆膜自身影响。李乾等[6]开展不同泄压膜材料、泄压膜层数及泄压口位置对方管内爆炸压力特性的影响,发现随着泄压口位置接近点火端,各泄压膜约束条件下的最大泄爆压力曲线均呈现Z形规律。Wan等[7-8]研究了含有障碍物的通风管道中通风口位置、大小及障碍物对管道内爆炸特性的影响,发现侧面通风口应放置在易燃点附近,并设置在障碍物前面,以发挥理想的安全缓解作用。……
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