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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
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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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
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