氫能,一種未來可再生的清潔能源,受到國內(nèi)外的廣泛研究。由于氫氣的燃燒范圍廣、點火能量低和燃燒速率快等特點,因此,氫氣又被認為最危險的氣體之一。一旦氫氣發(fā)生偶然的燃燒爆炸,就會對生命和財產(chǎn)造成重大的威脅。泄爆技術(shù)是一種有效保護財產(chǎn)和生命不受威脅的手段之一。本文主要通過實驗方法探究氫氣濃度、泄口面積、阻塞比以分別與障礙物組合效應(yīng)對氫氣/空氣預(yù)混氣體燃燒爆炸特性影響的研究。具體地,通過紋影技術(shù)捕捉火焰圖像,開展對火焰動力學(xué)傳播特性的分析研究。通過壓力傳感器采集的壓力曲線,開展對壓力動態(tài)特性的分析研究。結(jié)合紋影技術(shù)捕捉到的火焰圖像發(fā)現(xiàn),無障礙物條件下容器內(nèi)部火焰演化經(jīng)歷四個火焰形態(tài),分別為手指形火焰面、平面火焰面、Tulip火焰面以及Distorted-Tulip火焰面。就手指形火焰前鋒而言,其火焰前鋒的褶皺形態(tài)主要歸功于熱擴散不穩(wěn)定性和分子擴散不穩(wěn)定的影響。在Tulip火焰之后的火焰面褶皺還需要歸功于Distorted-Tulip火焰的演化發(fā)展。在障礙物情況下,由于火焰面受到障礙物誘導(dǎo)的反射波影響,火焰呈上凸下凹的形態(tài)向前傳播。火焰通過障礙物后,由于障礙物誘導(dǎo)可燃氣體形成湍流,從而導(dǎo)致火焰不... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

能源危機

導(dǎo)致全球環(huán)境污染問題日益嚴重[4, 5]；如圖1.2、1.3所示，冰川融化和粉塵排放。以上存在的問題嚴重影響了人類在地球上的生存和可持續(xù)發(fā)展。然而，氫能燃燒產(chǎn)物潔凈、可再生，因此氫能是一種非常有前景的新能源，是一個突破能源危機的重大發(fā)展方向。不僅如此，與其他能源相比，氫能源是全天候的資源，來源主要是水，而水是地球上覆蓋最廣的資源，儲量豐富，獲取容易，來源廣泛，原料成本低廉，所以氫能源的發(fā)展前景特別廣闊。另外，氫氣燃燒產(chǎn)生的熱值所有化石燃料和生物燃料中最高的，達到142351

圖 1.3 粉塵排放Fig1.3 Dust emission能利用也具有自身的弊端，氫氣具有燃燒速度快、爆炸范圍廣（4%量低（0.0017mJ）[7]等特點，因此氫氣燃料一直以“危險”著稱。在運以及使用過程中極易發(fā)生爆炸事故。以下列舉一些由于氫氣原因故的案例：1967 年 9 月 9 日，大慶煉油廠氫氣泄漏爆炸，導(dǎo)致 45 傷。2001 年 2 月 27 日，鹽城市某化肥廠氫氣泄漏爆炸，導(dǎo)致 5 人傷。2011 年 3 月 12 日，日本福島核電站由于氫氣起燃導(dǎo)致核電站

【參考文獻】：
期刊論文
[1]障礙物對甲烷/氫氣爆炸特性的影響[J]. 余明高,陽旭峰,鄭凱,萬少杰.  爆炸與沖擊. 2018(01)
[2]氫能源的生產(chǎn)儲備及國內(nèi)外氫經(jīng)濟的發(fā)展對比和前景[J]. 程之星.  石化技術(shù). 2017(05)
[3]點火位置對氫氣-空氣預(yù)混氣體泄爆過程的影響[J]. 曹勇,郭進,胡坤倫,邵珂,楊帆.  爆炸與沖擊. 2016(06)
[4]管道氫氣-空氣預(yù)混氣體爆炸特征的試驗研究[J]. 路長,李毅,潘榮錕.  安全與環(huán)境學(xué)報. 2016(03)
[5]采用泄爆管的粉塵爆炸在泄放過程中的壓力特性[J]. 喻健良,閆興清,李迪.  爆炸與沖擊. 2012(06)
[6]柱形壓力容器開口泄爆過程數(shù)值模擬研究[J]. 董冰巖,彭旭.  中國安全科學(xué)學(xué)報. 2011(11)
[7]我國新能源發(fā)展障礙與應(yīng)對:全球現(xiàn)狀評述[J]. 閆強,陳毓川,王安建,王高尚,于汶加,陳其慎.  地球?qū)W報. 2010(05)
[8]化石能源造成的“溫室”效應(yīng)[J]. 吳博任.  環(huán)境. 2006(02)
[9]中國化石燃料環(huán)境污染治理重點及措施[J]. 劉志遜,劉珍奇,黃文輝.  資源·產(chǎn)業(yè). 2005(05)

博士論文
[1]管道中氫—空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑恿W(xué)實驗與數(shù)值模擬研究[D]. 肖華華.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]氫氣濃度對泄爆特性影響的實驗研究[D]. 胡恒杰.安徽理工大學(xué) 2015



本文編號：3213341