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作者：刘振翼;刘婧怡
单位：1.北京理工大学机电学院
摘要：为了研究密闭空间内氢气泄漏形成的不同均匀程度气云爆炸行为，利用Fluent软件设计了64 L立方体空间，用组分运输模型模拟氢气泄漏、静置和爆炸过程。结果表明，氢气泄漏会由于重力作用在密闭空间内形成体积分数梯度，在静置至500 s的过程中，梯度逐渐减小，空间内氢气最大体积分数差从63.25百分点降低到1.37百分点。通过对静置不同时长形成的气云点火，得出非均匀气云火焰向各个方向传播距离和火焰温度均存在差异，且差异随着均匀程度增大而逐渐减小的规律。随着气云均匀程度增加，火焰向上、水平、下三个方向传播的平均速度分别增加65.31%、89.42%和107.28%。同时，爆炸产生的最大超压与静置时间呈幂函数关系。研究结果可为氢气泄漏后空间内的气体分布情况和爆炸危险性预测提供一定参考。
关键词：安全工程;组分运输;体积分数梯度;火焰;超压特性
基金资助：国家自然科学基金项目(12202064); 国家重点研发计划项目(2023YFC3304105-2)
