泄爆条件对预混H2/空气燃爆特性影响的数值模拟

摘要

为研究泄爆口处破膜压力对管道内可燃气体燃爆特性的影响,基于大涡模拟(LES)和Zimont燃烧模型,在泄爆口不同破膜压力条件下(0.1MPa、0.3MPa、0.5MPa、0.7MPa),对预混H2/空气燃爆过程开展三维数值模拟.结果表明:在大长径比管道内,由于管壁作用、声波震荡作用及火焰的不稳定性,各工况条件下火焰传播速度曲线存在3个波峰、2个波谷;除破膜压力为0.1MPa工况外,泄爆口开启产生减速效应,使各工况条件下的火焰传播速度相比于密闭管道均下降;各工况的管内压力在泄爆口开启后整体呈下降趋势,且泄爆口的破膜压力越小,管内压力峰值越小;对比密闭管道,各工况的压力上升速率均有不同程度的降低,爆炸强度减弱,破膜压力为0.3MPa时,压力上升速率的下降幅度最大,泄爆效果最好.