氢气爆燃火焰模型

热损预测更准

通过同时考虑对流与辐射传热的数值模型，在郁金香火焰阶段准确解析热损失对压力与火焰传播的影响。

雷柏伟 · Zeping, Wu · Zekai, Guo · 吴兵 · Jing, Peng

International Journal of Hydrogen Energy 2024

参数信息

对流换热占热损失比例

73.8∼76.3 %

辐射占热损失比例

23.7∼26.2 %

技术优势

热损机制厘清

定量区分了对流和辐射的贡献，明确了对流换热的主导地位，为模型简化提供依据。

预测精度提升

同时考虑对流和辐射传热的模拟能准确重现火焰前锋结构、压力和火焰尖端位置，与实验数据吻合。

揭示热损影响机制

发现热损失通过减弱热扩散不稳定引起的火焰褶皱因子，从而降低压力和火焰尖端位置。

应用场景

• 氢气安全评估：用精确的热损模型评估氢气泄漏爆炸后果，避免高估或低估危害。
• 电池热失控模拟：将传热机理分析移植到电池热失控模拟，提升温度预测精度。
• 燃料电池安全性：模拟燃料电池涉氢环境中的爆燃热损失，优化防护设计。
• 航空动力安全：用于氢燃料航空发动机燃烧室爆燃风险评估，改善冷却设计。
• 航天推进安全：评估航天器推进系统氢泄漏爆燃的热效应，保障结构安全。