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化学工程2024年第08期:架空纯氢/掺氢管道泄漏扩散模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:胡汪兴;金浩;王华;徐智良;

单位:华东理工大学化工学院;华东电力设计院;

摘要:氢气是被广泛有效利用的清洁能源,管道输运是氢气输送的主要形式,但氢气爆炸范围为4%—75%,极限宽,且由于氢脆现象易发生泄漏,造成严重事故。针对输氢管道破裂后发生的泄漏扩散事故,建立三维架空纯氢/掺氢输送管道泄露模型,利用CFD软件ANSYS-Fluent进行泄露数值模拟计算,得到纯氢/掺氢气体的体积分数和危险范围,分析了管内压力、风速和掺氢比对泄露扩散的影响。模拟结果表明:管道压力增大会导致危险区域增大;风速增大会阻碍氢气向上扩散,同时使氢气向下风向转移,对泄漏呈现先增强后减小的趋势;掺氢比从10%增加到60%,掺氢天然气的爆炸下限下降了0.54%,且掺氢比越大,掺氢天然气的空间分布和扩散范围越广。

关键词:氢;泄漏扩散;管道输送;数值模拟;掺氢比

基金资助:中电工程科研项目(GSKJ2-D12-2021)