基于船用动力锂电池的氢气爆燃特性数值分析

发布时间：2021-10-15 04:44

　　考虑到船用动力锂离子电池释放氢气可能引发火灾及爆炸,通过对不同浓度的小规模氢气在动力舱密闭空间的火灾爆炸进行数值模拟,得到氢气发生火灾爆炸时超压、温度及速度等爆炸特征参数的分布及随时间的变化规律,分析爆炸特征参数在水平方向和垂直方向的差异。通过计算不同浓度对火灾爆炸规律的影响,获取不同浓度下的最大超压,供船舶动力舱爆炸危害评估及相应防护系统设计参考。 

【文章来源】：船海工程. 2020,49(06)北大核心

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【部分图文】：

不同时刻压力场分布云图

不同时刻温度云图见图2,可以看出火焰的蔓延,在同一时刻,速度云图和压力云图相比,高温区域远小于高压区域,说明火焰的传播速度远小于压力波的传播速度。速度云图显示随着火灾的发展最高温度变大,和压力波随时间的衰减完全相反。此外点火中心温度随着火焰的蔓延持续变化,时而高于周围温度时而低于周围温度,完全取决于火焰的发展蔓延。t=1 ms显示火焰蔓延到地面后,在贴近地面区域形成高温区域,由于仿真过程中地面设置为绝热壁面,和实际情况不一致,实际火灾蔓延至地面后会向大地方向传导热量,地面温度会小于这一数值。t=6 ms地面火焰和点火中心火焰已经完全融合。

在水平中心轴线上,随着时间的推移,最大压力波持续衰减,见图3。高压区域持续向外运动,不同时刻高压区域变化较大,在点火初期高压区域在中心,当反射后的压力波运动至中心轴线高度上,中心区域压力波再次升高,其他时刻高压区在压力波运动锋面。


本文编号：3437444