李艳超，毕明树，高 伟

（大连理工大学化工机械与安全系精细化工国家重点实验室，辽宁 大连 116024）

作为清洁可持续、零碳排放、能量密度高的理想二次能源，氢能在促进碳减排目标、丰富可再生能源储存方式、保障能源供应安全等方面备受瞩目。由于较宽的燃烧范围、较低的最小点火能、易泄漏、易扩散等危险属性，在制氢、储氢、加氢站建设等关键环节极易发生氢气云爆炸事故，如挪威奥斯陆加氢站爆炸、美国沃基肖氢气储运设备爆炸等。因此，为确保氢能源产业健康、高质量发展，加强氢气云爆炸的基础理论研究，势在必行。

近年来，学者们已对氢气云爆炸开展深入的实验、理论和数值模拟研究。实验研究方面，基于小尺度和大尺度实验，Kim[1-2]发现质热扩散不稳定和流体动力学不稳定会引发火焰自加速传播，火焰自加速传播会增强爆炸超压。相关实验结果表明[3-4]，在火焰不稳定作用下，火焰加速指数不会高于1.5。理论研究方面，研究重点集中于建立考虑火焰加速传播的氢气云爆炸超压预测模型（如单极子声源模型）。但相关模型均不可避免地引入实验相关参数，致使难以提前评估氢气云爆炸超压[5-6]。数值模拟研究方面，基于大涡模拟，Molkov 等[7]构建了耦合火焰不稳定的燃烧速率模型，模拟结果成功再现了胞状火焰的演变过程，模拟爆炸超压和实验值相对相近。Tolias等[8]对比了涡耗散概念模型和多现象燃烧模型对氢气云爆炸的预测效果，结果表明分形维数等于2.3时，多现象燃烧模型计算的爆炸超压和实验值较为吻合。……