氫能因具有環(huán)保高效等優(yōu)點,被公認為21世紀最具發(fā)展前景的清潔能源,缺點是在使用過程中極易發(fā)生爆炸事故。泄爆作為爆炸防護的重要手段,可以有效提高結(jié)構(gòu)在爆炸過程中的安全性和可靠性。為獲得結(jié)構(gòu)在氫氣泄爆作用下的動力響應(yīng)特性,本文從實驗和數(shù)值模擬兩個方面展開研究。在12 m×2.5 m×2.5 m的大尺度ISO標準容器中開展了一系列氫氣泄爆實驗,主要考慮氫氣體積分數(shù)、點火位置、障礙物布置等參數(shù)的影響,并對結(jié)構(gòu)內(nèi)部超壓荷載特征和動力響應(yīng)演化規(guī)律進行了分析。結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)位移由首個超壓峰值主導(dǎo),并在該階段與方艙內(nèi)超壓趨勢保持一致,且兩者峰值之間保持線性關(guān)系;加速度則由不穩(wěn)定燃燒引起的超壓高頻振蕩主導(dǎo)。在實驗范圍內(nèi),位移峰值受氫氣體積分數(shù)影響顯著,且隨著氫氣體積分數(shù)增大而增大。加速度峰值則還受到點火位置的影響,中心點火的情景要大于后端點火的情景。障礙物數(shù)量對結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響并非單調(diào)關(guān)系。此外,基于現(xiàn)場環(huán)境振動測試結(jié)果,建立了該結(jié)構(gòu)的基準有限元模型。數(shù)值模擬及實驗結(jié)果吻合良好,因此該基準有限元模型可進一步用于不同工況下氫氣泄爆荷載作用下結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的預(yù)測和分析。 

【文章來源】：爆炸與沖擊. 2020,40(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3363361