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作者：张少刚;史翠玲;聂细亮;汪皓;刘家豪;汪金辉;刘江虹;丛北华;
单位：上海海事大学海洋科学与工程学院;中远海运石油运输有限公司;同济大学上海防灾救灾研究所;
摘要：高压氢气泄放至下游管道时可能引发自燃,进而导致爆炸和火灾事故。为此,采用Fluent软件建立了激波管高压氢气泄放模型,研究了高压氢气泄放至三通管(T形管、坡口T形管及人形管)的自燃过程。结果表明,管道结构对激波传播行为和自燃特性有显著影响,泄放压力的增加有利于自燃的发生和火焰的稳定传播。与T形管相比,弧形三通管(人形管、坡口T形管)能够有效降低激波强度。在各类三通管中,多维反射激波与湍流掺混作用促使氢气与空气混合,其中管内边界层处的高温与氢气-空气混合物是引发氢气自燃的关键因素,因此着火点首先出现在分岔管段内壁面附近的高温区。弧形三通管的分岔结构利于自燃发生,但不利于维持初始火焰,T形管内自燃延迟时间最长。在激波加热效应与氢气射流动态行为的共同作用下,当泄放压力达到8 MPa时,人形管内自燃火焰出现熄-灭复燃现象。整体上,T形三通管氢气泄放安全性最高。
关键词：安全工程;;高压氢气泄放;;自燃;;多维激波;;三通管;;数值模拟
基金资助：国家自然科学基金青年基金项目(52404230);; 上海市科技创新行动计划软科学项目(24692105900);; 中国交通教育研究会教育科学研究课题(JT2022ZD034);; 上海市社会发展科技项目(22dz1201102,22dz1201103)
