APP下载

耦合火焰自加速传播的氢气云爆炸超压预测*

2021-07-30李艳超毕明树

爆炸与冲击 2021年7期
关键词:实验模型

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。……

登录APP查看全文

猜你喜欢

实验模型
一半模型
记一次有趣的实验
重尾非线性自回归模型自加权M-估计的渐近分布
做个怪怪长实验
3D打印中的模型分割与打包
NO与NO2相互转化实验的改进
实践十号上的19项实验
FLUKA几何模型到CAD几何模型转换方法初步研究
《实验流体力学》征稿简则
一个相似模型的应用