南凡, 罗振敏, 孙亚利, 程方明, 苏彬, 李睿康, 王涛. 掺氢比和CO2对掺氢天然气爆炸特性的影响[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0282
引用本文: 南凡, 罗振敏, 孙亚利, 程方明, 苏彬, 李睿康, 王涛. 掺氢比和CO2对掺氢天然气爆炸特性的影响[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0282
Effects of hydrogen ratio and CO2 on the explosion characteristics of hydrogen-doped natural gas[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0282
Citation: Effects of hydrogen ratio and CO2 on the explosion characteristics of hydrogen-doped natural gas[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0282

掺氢比和CO2对掺氢天然气爆炸特性的影响

doi: 10.11883/bzycj-2024-0282
基金项目: 掺氢天然气泄漏自然火焰演化规律规律及反应机理研究(52174200);温敏相变微胶囊靶向抑制氢气爆炸效能及其作用机理研究(23JP092);西安科技大学优秀博士学位论文培育计划项目(21120089022);

Effects of hydrogen ratio and CO2 on the explosion characteristics of hydrogen-doped natural gas

  • 摘要: 摘 要:天然气掺氢技术已被逐渐运用于管道运输,但氢气/甲烷易发生泄漏爆炸事故。文中采用20L球形装置研究了掺氢比和添加CO2对甲烷爆炸特性的影响。实验结果表明:掺氢比对甲烷爆炸压力和火焰传播速度有促进作用,其中对最大爆炸压力上升速率促进作用最显著,二氧化碳对混合气体爆炸压力和火焰传播速度有抑制作用,但对高掺氢比的压力参数较低掺氢比时抑制效果弱。随着掺氢比的增大,火焰的流体动力学不稳定性和热质扩散不稳定性先增强后减弱。二氧化碳对流体动力学不稳定性有抑制作用,对热质扩散不稳定性有促进作用。通过反应动力学分析可知,随着掺氢比增大,火焰层流燃烧速度和绝热火焰温度逐渐上升,活性自由基浓度和产物生成速率明显上升,并且掺混氢气改变了甲烷的反应路径,当XH2>0.5,正向最敏感的反应步骤由R38变为R84。而二氧化碳能降低混合气体的层流燃烧速率、绝热火焰温度、活性自由基浓度以及产物生成速率,但添加二氧化碳并不改变甲烷的反应路径。
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-08-11
  • 网络出版日期:  2025-01-01

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