水蒸氣對(duì)氫氣燃燒影響的數(shù)值研究
本文選題:氫氣燃燒模擬 + 水蒸氣; 參考:《原子能科學(xué)技術(shù)》2016年11期
【摘要】:核電站嚴(yán)重事故下,氫氣的燃燒風(fēng)險(xiǎn)是影響安全殼完整性的重要因素,而水蒸氣的存在對(duì)氫氣、空氣混合氣體的燃燒會(huì)產(chǎn)生重要的影響。本文采用CAST3M軟件,對(duì)局部小空間內(nèi)氫氣的燃燒特性以及水蒸氣的影響進(jìn)行研究。首先對(duì)THAI裝置的典型實(shí)驗(yàn)工況進(jìn)行模擬,表明了相關(guān)燃燒模型的可用性。然后將高度為6m、直徑為2.2m的圓柱空間作為燃燒域,對(duì)其分別計(jì)算了8%、10%、12%氫氣濃度下的燃燒,并與添加25%水蒸氣的相應(yīng)工況進(jìn)行了對(duì)比。通過(guò)對(duì)燃燒域的溫度、壓力以及火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊姆治?表明添加水蒸氣后燃燒產(chǎn)生的最大壓力下降,火焰的最大溫度下降,火焰?zhèn)鞑サ乃俣认陆。研究表?水蒸氣的存在對(duì)氫氣的燃燒具有抑制作用,能有效降低氫氣燃燒產(chǎn)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.
【作者單位】: 上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院;中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院;
【基金】:國(guó)家科技重大專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2015ZX06004003-003)
【分類號(hào)】:TL364.3;TM623
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,本文編號(hào):1780516
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