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受限空间氢泄爆外部超压特性研究
被引量:
10
1
作者
陈晔
李毅
+1 位作者
李紫婷
纪超
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2022年第3期310-315,共6页
作为一种清洁环保的二次能源,氢能已得到世界各国的高度关注,尤其是在“碳达峰”“碳中和”的背景下,氢能必将迎来更加广阔的发展前景。然而,由于氢气具有爆炸极限范围宽、点火能低及燃烧速率快等特点,在受限空间内发生的意外氢泄漏极...
作为一种清洁环保的二次能源,氢能已得到世界各国的高度关注,尤其是在“碳达峰”“碳中和”的背景下,氢能必将迎来更加广阔的发展前景。然而,由于氢气具有爆炸极限范围宽、点火能低及燃烧速率快等特点,在受限空间内发生的意外氢泄漏极有可能引发爆炸。爆炸泄压是减轻爆炸后果的有效方法,但目前国内外对受限空间内氢爆炸泄压方面的研究相对有限,已有研究主要关注泄爆过程中受限空间内部压力的发展变化过程,缺乏对氢泄爆过程中外部爆炸压力分布规律、演变机制等的研究。前期,基于开展的27 m^(3)受限空间氢泄爆实验研究,发现外场不同位置得到的超压随泄爆面积的变化规律而存在差异,因受限于实验条件,未能开展更大泄爆面积、更高氢浓度条件下的受限空间氢泄爆外场超压特性实验研究。基于此,本文利用CFD数值仿真软件FLACS建立了27 m3舱的数值分析模型,将泄爆面积扩大至3.14 m^(2)、最大氢体积分数增至30%,研究了氢泄爆过程中外部爆炸的形成机制、超压分布规律与危害范围,并分析了不同因素的影响。结果表明:当泄爆口较大时,受限空间氢泄爆会导致外部较大体积可燃气云的形成,并进而被喷出火焰引燃而产生外部爆炸,该外部爆炸的形成过程可用FLACS有效模拟;在大泄爆口条件下,外部不同位置处最大超压与浓度间呈单调变化关系,但近泄爆口各位置间的超压变化率与浓度间呈非单调关系;不同点火条件下,泄爆口附近区域最大超压呈形态不同的楔形分布,但危害范围分布模式完全不同,后端点火对应的外场超压与危害范围均大于中心点火情况。
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关键词
消防
氢气
泄爆
外部超压
分布模式
危害范围
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职称材料
波浪作用下环形管的塌陷
被引量:
2
2
作者
孙明光
赵陶
+1 位作者
胡由展
詹杰民
《中山大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2002年第3期111-113,共3页
讨论截面为圆形的环形管 ,在波浪作用下 ,以及因初始裂缝 ,初始变形 ,外部超压的联合影响而产生的局部塌陷问题 ,并给出算例。
关键词
波浪作用
环形管
波浪力
局部塌陷
初始裂缝
初始变形
外部超压
极限抗弯能力
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职称材料
题名
受限空间氢泄爆外部超压特性研究
被引量:
10
1
作者
陈晔
李毅
李紫婷
纪超
机构
应急管理部天津消防研究所
出处
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2022年第3期310-315,共6页
基金
应急管理部天津消防研究所基科费项目(2020SJ10)。
文摘
作为一种清洁环保的二次能源,氢能已得到世界各国的高度关注,尤其是在“碳达峰”“碳中和”的背景下,氢能必将迎来更加广阔的发展前景。然而,由于氢气具有爆炸极限范围宽、点火能低及燃烧速率快等特点,在受限空间内发生的意外氢泄漏极有可能引发爆炸。爆炸泄压是减轻爆炸后果的有效方法,但目前国内外对受限空间内氢爆炸泄压方面的研究相对有限,已有研究主要关注泄爆过程中受限空间内部压力的发展变化过程,缺乏对氢泄爆过程中外部爆炸压力分布规律、演变机制等的研究。前期,基于开展的27 m^(3)受限空间氢泄爆实验研究,发现外场不同位置得到的超压随泄爆面积的变化规律而存在差异,因受限于实验条件,未能开展更大泄爆面积、更高氢浓度条件下的受限空间氢泄爆外场超压特性实验研究。基于此,本文利用CFD数值仿真软件FLACS建立了27 m3舱的数值分析模型,将泄爆面积扩大至3.14 m^(2)、最大氢体积分数增至30%,研究了氢泄爆过程中外部爆炸的形成机制、超压分布规律与危害范围,并分析了不同因素的影响。结果表明:当泄爆口较大时,受限空间氢泄爆会导致外部较大体积可燃气云的形成,并进而被喷出火焰引燃而产生外部爆炸,该外部爆炸的形成过程可用FLACS有效模拟;在大泄爆口条件下,外部不同位置处最大超压与浓度间呈单调变化关系,但近泄爆口各位置间的超压变化率与浓度间呈非单调关系;不同点火条件下,泄爆口附近区域最大超压呈形态不同的楔形分布,但危害范围分布模式完全不同,后端点火对应的外场超压与危害范围均大于中心点火情况。
关键词
消防
氢气
泄爆
外部超压
分布模式
危害范围
Keywords
fire protection
hydrogen
vented deflagration
external overpressure
distribution mode
hazard scope
分类号
X932 [环境科学与工程—安全科学]
TK91 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
波浪作用下环形管的塌陷
被引量:
2
2
作者
孙明光
赵陶
胡由展
詹杰民
机构
中山大学应用力学与工程系
出处
《中山大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2002年第3期111-113,共3页
基金
国家十五科技攻关计划资助项目 (2 0 0 1BA5 0 5B0 2 )
广东省重大科技兴海资助项目 (A2 0 0 99C0 1)
广东省十五科技计划资助项目 (A30 5 0 30 5 )
文摘
讨论截面为圆形的环形管 ,在波浪作用下 ,以及因初始裂缝 ,初始变形 ,外部超压的联合影响而产生的局部塌陷问题 ,并给出算例。
关键词
波浪作用
环形管
波浪力
局部塌陷
初始裂缝
初始变形
外部超压
极限抗弯能力
Keywords
pipe ring
wave force
local collapse
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
TV139.2 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
受限空间氢泄爆外部超压特性研究
陈晔
李毅
李紫婷
纪超
《消防科学与技术》
CAS
北大核心
2022
10
在线阅读
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职称材料
2
波浪作用下环形管的塌陷
孙明光
赵陶
胡由展
詹杰民
《中山大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2002
2
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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