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爆破器材2025年第06期:隧道环境下多组分气体爆炸特性的试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张鸿飞;宋先钊;周龙;邓树新;卢浩;李毅;夏梦涛;陈丹鹤;

单位:南京理工大学安全科学与工程学院;陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室;东南大学土木工程学院;南京理工大学机械工程学院;

摘要:为解决隧道内新能源汽车动力电池热失控气体爆炸危险性研究不足的问题,采用小尺寸管道内多种气体爆炸模拟隧道内新能源汽车动力电池热失控气体泄漏爆炸事故,研究了直管内不同化学计量浓度的单组分、多组分可燃气体的爆炸特性以及不同堵塞率σ_(BR)、障碍物个数n_0对爆炸特性的影响。模拟结果表明:在无障碍物的情况下,单组分可燃气体H_2与空气的混合气体爆炸压力随着H_2浓度的增加呈现先增大、后减小的趋势,φ_(H_2)=60%时,压力最大,为705.7 kPa;在H_2-CH_4-空气混合气体中,爆炸压力随H_2所占可燃气体的体积比X的增加呈现先增大、后减小的趋势,在X=0.9时爆炸压力最大,为420.2 kPa。n_0对不同H_2浓度的混合气体的爆炸特性有不同的影响:φ_(H_2)=20%且σ_(BR)保持不变的条件下,随着n_0的增加,峰值压力表现出先上升、后下降的趋势;而在φ_(H_2)=30%的情况下,峰值压力则持续上升;相对而言,在φ_(H_2)达到50%时,峰值压力始终呈现下降趋势;φ_(H_2)且n_0不变的情况下,随着σ_(BR)的增加,峰值压力出现下降的趋势。

关键词:隧道;;动力电池;;可燃气体;;障碍物;;爆炸超压

基金资助:江苏省自然科学基金青年基金(BK20230936);; 中交隧道工程局有限公司科研项目[X-GD-SS(S)-JIS-HTCJSD-A4-JS-002];; 江苏省卓越博士后项目(2024ZB339);; 中国博士后科学基金面上项目(2024M764225)