水蒸气对氢气燃烧影响的数值研究
本文选题：氢气燃烧模拟 + 水蒸气 ； 参考：《原子能科学技术》2016年11期
【摘要】：核电站严重事故下,氢气的燃烧风险是影响安全壳完整性的重要因素,而水蒸气的存在对氢气、空气混合气体的燃烧会产生重要的影响。本文采用CAST3M软件,对局部小空间内氢气的燃烧特性以及水蒸气的影响进行研究。首先对THAI装置的典型实验工况进行模拟,表明了相关燃烧模型的可用性。然后将高度为6m、直径为2.2m的圆柱空间作为燃烧域,对其分别计算了8%、10%、12%氢气浓度下的燃烧,并与添加25%水蒸气的相应工况进行了对比。通过对燃烧域的温度、压力以及火焰传播速度的分析,表明添加水蒸气后燃烧产生的最大压力下降,火焰的最大温度下降,火焰传播的速度下降。研究表明,水蒸气的存在对氢气的燃烧具有抑制作用,能有效降低氢气燃烧产生的后果。
[Abstract]:Under the serious accident of nuclear power plant, the combustion risk of hydrogen is an important factor affecting the integrity of containment, and the existence of water vapor will have an important impact on the combustion of hydrogen and air mixture gas. In this paper, CAST3M software is used to study the combustion characteristics of hydrogen and the influence of water vapor in local small space. First, the typical experimental conditions of THAI plant are simulated, which shows the availability of the related combustion model. Then, the cylindrical space with a height of 6 m and a diameter of 2.2 m is taken as the combustion region, and the combustion at the concentration of 10 ~ 12% hydrogen is calculated, respectively, and compared with the corresponding condition of adding 25% water vapor. Through the analysis of the temperature, pressure and flame propagation velocity in the combustion region, it is shown that the maximum pressure of combustion, the maximum temperature of flame and the velocity of flame propagation decrease after adding water vapor. The results show that the existence of water vapor can inhibit the combustion of hydrogen and can effectively reduce the consequences of hydrogen combustion.
【作者单位】： 上海交通大学机械与动力工程学院;中国科学院合肥物质科学研究院;
【基金】：国家科技重大专项资助项目(2015ZX06004003-003)
【分类号】：TL364.3;TM623
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，本文编号：1780516
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