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加氢站液氢泄漏扩散特性与安全监测数值模拟研究
1
作者
刘奕扬
邢志祥
+4 位作者
刘烨铖
彭明
李玉洋
李云浩
沈宁舟
《化工学报》
北大核心
2025年第9期4694-4708,共15页
随着氢能作为清洁能源广泛应用,其安全性问题日益受到重视。氢气由于具有低密度、高扩散性及宽可燃范围等危险特性,泄漏后易形成大范围可燃云团,遇点火源可能引发火灾或爆炸,对公共安全构成严重威胁。针对这一安全问题,对液氢泄漏扩散...
随着氢能作为清洁能源广泛应用,其安全性问题日益受到重视。氢气由于具有低密度、高扩散性及宽可燃范围等危险特性,泄漏后易形成大范围可燃云团,遇点火源可能引发火灾或爆炸,对公共安全构成严重威胁。针对这一安全问题,对液氢泄漏扩散规律进行安全研究,可以预防和减少氢泄漏事故,保护人民生命财产安全。本研究采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件Fluent,结合Lee模型和流体体积多相流(volume of fluid,VOF)模型,模拟液氢泄漏及气化过程。研究发现,风速增加会延长下风向扩散距离,降低垂直高度。并基于可燃气云扩散规律,针对氢气传感器的局限性,提出利用温度传感器监测环境温度变化来预测氢气浓度的新方法。通过分析泄漏初期温度与氢气浓度间的数学关系,建立数学模型,验证模型在0.8 m高度平面上布置的温度传感器能够快速响应泄漏事件,从而提高加氢站的安全管理水平。
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关键词
氢
数值模拟
气液两相流
可燃
氢
气云团扩散
加氢站安全
氢
浓度预测
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职称材料
加氢站高压氢气泄漏爆炸事故模拟及分析
被引量：
41
2
作者
李静媛
赵永志
郑津洋
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期1389-1394,共6页
运用基于计算流体动力学的FLACS软件模拟上海世博加氢站内高压储氢气瓶发生泄漏并引发爆炸的情况,研究不同环境风速对高压氢气泄漏爆炸事故的影响规律.结果表明:基于FLACS的模拟方法,能够实现高压氢气泄漏爆炸事故全过程的模拟,对爆炸...
运用基于计算流体动力学的FLACS软件模拟上海世博加氢站内高压储氢气瓶发生泄漏并引发爆炸的情况,研究不同环境风速对高压氢气泄漏爆炸事故的影响规律.结果表明:基于FLACS的模拟方法,能够实现高压氢气泄漏爆炸事故全过程的模拟,对爆炸超压波进行实时的三维展示;爆炸强度随障碍区域拥塞度和环境风速的增大而显著增强,危害距离随环境风速的增大呈先减小后增大的趋势.对比危害距离模拟值与经验公式计算值可以发现,计算值略高于模拟结果,经验公式偏保守.
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关键词
高压
氢
气
泄漏
爆炸
FLACS
加氢站安全
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职称材料
题名
加氢站液氢泄漏扩散特性与安全监测数值模拟研究
1
作者
刘奕扬
邢志祥
刘烨铖
彭明
李玉洋
李云浩
沈宁舟
机构
常州大学安全科学与工程学院
出处
《化工学报》
北大核心
2025年第9期4694-4708,共15页
基金
液氢加氢站安全预警技术开发项目(2022YFB4002803)
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX23_3167)。
文摘
随着氢能作为清洁能源广泛应用,其安全性问题日益受到重视。氢气由于具有低密度、高扩散性及宽可燃范围等危险特性,泄漏后易形成大范围可燃云团,遇点火源可能引发火灾或爆炸,对公共安全构成严重威胁。针对这一安全问题,对液氢泄漏扩散规律进行安全研究,可以预防和减少氢泄漏事故,保护人民生命财产安全。本研究采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件Fluent,结合Lee模型和流体体积多相流(volume of fluid,VOF)模型,模拟液氢泄漏及气化过程。研究发现,风速增加会延长下风向扩散距离,降低垂直高度。并基于可燃气云扩散规律,针对氢气传感器的局限性,提出利用温度传感器监测环境温度变化来预测氢气浓度的新方法。通过分析泄漏初期温度与氢气浓度间的数学关系,建立数学模型,验证模型在0.8 m高度平面上布置的温度传感器能够快速响应泄漏事件,从而提高加氢站的安全管理水平。
关键词
氢
数值模拟
气液两相流
可燃
氢
气云团扩散
加氢站安全
氢
浓度预测
Keywords
hydrogen
numerical simulation
gas-liquid flow
combustible hydrogen cloud diffusion
hydrogen refueling station safety
hydrogen concentration prediction
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
加氢站高压氢气泄漏爆炸事故模拟及分析
被引量：
41
2
作者
李静媛
赵永志
郑津洋
机构
浙江大学化工机械研究所
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期1389-1394,共6页
基金
国家"863"高技术研究发展计划资助项目(2012AA051504)
国家自然科学基金资助项目(51206145)
文摘
运用基于计算流体动力学的FLACS软件模拟上海世博加氢站内高压储氢气瓶发生泄漏并引发爆炸的情况,研究不同环境风速对高压氢气泄漏爆炸事故的影响规律.结果表明:基于FLACS的模拟方法,能够实现高压氢气泄漏爆炸事故全过程的模拟,对爆炸超压波进行实时的三维展示;爆炸强度随障碍区域拥塞度和环境风速的增大而显著增强,危害距离随环境风速的增大呈先减小后增大的趋势.对比危害距离模拟值与经验公式计算值可以发现,计算值略高于模拟结果,经验公式偏保守.
关键词
高压
氢
气
泄漏
爆炸
FLACS
加氢站安全
Keywords
high pressure hydrogen
leakage
explosion
FLACS
safety of hydrogen refueling station
分类号
TU411 [建筑科学—岩土工程]
TU472 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
加氢站液氢泄漏扩散特性与安全监测数值模拟研究
刘奕扬
邢志祥
刘烨铖
彭明
李玉洋
李云浩
沈宁舟
《化工学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
加氢站高压氢气泄漏爆炸事故模拟及分析
李静媛
赵永志
郑津洋
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
41
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职称材料
已选择
0
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参考文献
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