纯氢/掺氢管道小孔泄漏射流燃烧数值模拟OA北大核心

目的研究架空大规模纯氢/掺氢天然气管道在输运过程中可能发生的腐蚀穿孔问题,以解决因其所导致的泄漏燃烧安全事故。方法基于气体燃烧动力学和计算流体力学(CFD)理论,建立了不同条件下的三维管道小孔泄漏模型,并使用CFD Fluent软件模拟了不同条件下的纯氢/掺氢天然气射流扩散火焰的燃烧特性。结果模拟射流火焰与实验射流火焰高度相对误差仅为1.48%;随着输送压力与泄漏孔径的增大,射流火焰的高度显著增大,火焰温度峰值位置更远,危害性更强;随着掺氢比的增大,火焰峰值温度明显上升,射流火焰高度逐渐变小,当掺氢比从10%增至90%时,射流火焰高度下降了13.7%。结论研究结果与实验结果基本吻合,可为纯氢/掺氢天然气管网输送设计参数的优化和火灾安全事故的处置提供数据支持与有效参考。