О газодинамическом подобии в задаче истечения водорода под высоким давлением в воздух

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе обсуждаются вопросы газодинамического подобия в задаче об истечении водорода под высоким давлением в воздух и, следовательно, принципиальной возможности моделирования процесса в лабораторных условиях путем снижения начального давления при фиксированном отношении давлений водорода и воздуха. Принципиальным фактором в формулируемой постановке задачи является вероятность самовоспламенения водорода, что существенно ограничивает применимость газодинамического подобия при моделировании исследуемого процесса. Показано, однако, что для больших значений отношения давлений водорода и воздуха (от 200 до 700 и выше) в виду малых значений времени задержки воспламенения водорода можно говорить о газодинамическом подобии в широком диапазоне начальных давлений. Это должно позволить моделирование в лабораторных условиях при пониженном начальном давлении процесса истечения водорода под высоким давлением с последующим самовоспламенением в атмосферном воздухе.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Д. Киверин

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук; Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexeykiverin@ihed.ras.ru
Россия, Москва; Новосибирск

А. Е. Смыгалина

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Email: alexeykiverin@ihed.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Yu L., Yang X., Zhang Z. et.al. // J. Energy Storage. 2023. V. 65. Article 107342.
  2. Morandé A., Patricio L., Elodie B. et al. // Ibid. 2023. V. 64. Article 107193.
  3. Zheng J., Liu X., Xu P. et al. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2012. V. 37. № 1. P. 1048.
  4. Wolanski P., Wojcicki S. 14th Sympos. (Intern.) on Combustion. Pittsburgh: The Combust. Inst., 1973. № 1. P. 1217.
  5. Golub V.V., Baklanov D.I., Bazhenova T.V. et al. // J. Loss Prev. Process Ind. 2007. V. 20. № 4–6. P. 439.
  6. Mironov V.N., Penyazkov O.G., Ignatenko D.G. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2015. V. 40. № 16. P. 5749.
  7. Kim Y.R., Lee H.J., Kim S. et al. // Proc. Combust. Inst. 2013. V. 34. P. 2057.
  8. Li Y., Jiang Y., Pan X. et al. // Fuel. 2021. V. 303. Article 121294.
  9. Smygalina A.E., Kiverin A.D. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2023. V. 17. № 4. P. 907.
  10. Golovastov S., Bocharnikov V. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2012. V. 37. № 14. P. 10956.
  11. Smygalina A.E., Kiverin A.D. // J. Energy Storage. 2023. V. 73. Part A. Article 108911.
  12. Смыгалина А.Е., Киверин А.Д. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 8. С. 49.
  13. Kuang C., Nie S., Lin Y. et al. // Fire. 2024. V. 7. № 7. P. 216.
  14. O’Conaire M., Curran H.J., Simmie J.M. et al. // Intern. J. Chem. Kinet. 2004. V. 36. № 11. P. 603.
  15. Krivosheyev P., Kisel Yu., Skilandz А. et al. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2024. V. 66. P. 81.
  16. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 3. C. 70.
  17. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Андержанов Э.К. и др. // Горение и взрыв. 2021. Т. 14. № 4. С. 4.
  18. Kiverin A., Yarkov A., Yakovenko I. // Computation. 2024. V. 12. № 5. P. 103.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Характерная структура течения в области самовоспламенения водорода при его истечении под высоким давлением в воздух

Скачать (134KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Расчет давления (сплошные линии) и температуры (штриховые) в области между фронтом ударной волны и контактным разрывом при различных значениях начального давления p0 и отношения давлений  = 100 (1), 200 (2), 700 (3).

Скачать (106KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости времени задержки воспламенения в условиях, реализуемых при истечении водорода под высоким давлением в воздух

Скачать (108KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025