管外壁阻火结构

一种置于高压储氢管口外的物理阻隔结构，通过改变激波与涡流演化，控制氢气自燃射流火焰的传播路径与分裂行为。

王浩宇 · 弓亮 · Zihang, Yang · Chenyang, Li · Xianwen, Zheng · 张玉春

Journal of Energy Storage 2025

参数信息

壁面距离与管径比

1

壁面距离与管径比

3

壁面距离与管径比

5

技术优势

能抑制激波传播

壁面阻塞轴向激波传播，在1D距离下形成板激波而非欠膨胀激波结构，从而降低下游冲击强度。

改变火焰分裂模式

壁面距离决定火焰是在撞壁后分裂（1D、3D）还是撞壁前分裂（5D），便于通过间距调控火焰形状。

诱导反向涡旋

壁面端部生成与初始涡旋反向旋转的新涡旋，增强混合并影响火焰传播路径。

应用场景

• 氢能安全：为高压氢泄漏自燃射流火焰提供壁面防护设计依据，降低火灾风险。
• 高压容器泄放防护：用于高压氢气容器泄放口外设置挡墙，控制泄放引发的射流火焰扩散。
• 氢动力系统安全：为氢动力系统管路出口设计阻火结构，防止意外喷射火焰蔓延。