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安全与环境学报2025年第07期:矩形喷嘴欠膨胀氦气射流激波结构试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:牛奕;鲍宪乐;王丁伟;

单位:武汉理工大学安全科学与应急管理学院;

摘要:为研究氢气储运中高压氢泄漏问题,通过搭建高压氢泄漏试验平台,使用氦气代替氢气,利用纹影成像技术,研究了高压氢气泄漏产生的欠膨胀射流的激波结构。通过分析在压力1.5~6.5 MPa、等效直径1.0~2.0 mm、圆形与矩形(AR1~10)喷嘴下激波结构的纹影图像,获取马赫盘的位置与径向宽度、径向半径及轴转换位置等一系列参数,结果表明:马赫盘的位置和径向宽度均与压力比平方根呈线性关系,随着矩形喷嘴长宽比值的增加,短轴平面径向宽度随压力比平方根变化的斜率增大,但长轴平面径向宽度的斜率随之减小,且长宽比值大于4时,斜率减小为负数;射流径向半径与轴向距离成正比,随着长宽比值的增大,长轴径向半径与轴向距离斜率减小,短轴斜率随之增大;轴转换位置随着压力的增大而增大,随着长宽比值的增大而减小。

关键词:安全工程;;高压氦气;;纹影成像;;激波结构;;马赫盘;;轴转换

基金资助:国家重点研发计划项目(2021YFB4000901);; 湖北省揭榜挂帅项目(2022BEC024);; 湖北省安全生产项目(SJZX20230902)