泄爆口对管道内氢气火焰传播规律影响的数值模拟*
2021-12-15孙华唐聪周宁
工业安全与环保 2021年12期
孙华 唐聪 周宁
(1.上海化学工业区公共管廊有限公司 上海 201507; 2.常州大学石油工程学院 江苏常州 213164)
0 引言
在氢气储运过程中若发生泄漏燃烧,火焰在受限空间中传播极易由爆燃发展为爆轰,从而造成巨大破坏,威胁工业安全和人身安全。因此,为防控氢气爆炸事故的发生,众多学者对氢气的燃爆机理及防控技术开展了广泛的研究,取得了较多的研究成果。相较于其他被动火焰缓解系统,泄爆具有易于实施、成本低且能有效降低可燃气体的爆炸强度等优点,成为近年来学者们研究的重点。郭强等[1]结合实验与模拟手段研究大空间内预混可燃气体爆燃泄爆过程中的压力变化过程,小面积泄爆口压力先下降后上升且第2峰值较大。王世茂等[2]发现开口率增大,超压峰值下降,压力波动中Helmholtz振荡及R-T现象明显,而点火源类型中高温灯丝点火会较早出现超压峰值,且峰值最大。WAN S等[3]研究了障碍物通风管道中侧向泄爆口位置、大小及障碍物与通风口相对位置关系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,并设置在潜在障碍物前面,以发挥理想的安全缓解作用。RUIPENGYU L等[4]模拟验证一个带有可移动挡板和障碍物的小型爆炸室,结果表明最大超压随挡板从点火源向下游移动或按顺序放置附加挡板而增大。CHAO J等[5]对带有排气口的小空间内混合可燃气体进行排气爆炸试验,研究发现压力最大值可能是由最大燃烧面积、燃烧速度和外部爆炸产生的超压相互作用控制的压力瞬变引起的。……
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