Численная оценка эффективности устройств снижения избыточного давления при взрыве водорода

Abstract

Рассматриваются физические процессы взрыва облака водорода, которое образуется в результате мгновенного разрушения баллона высокого давления на заправочной станции. Для моделирования процессов формирования водородо-воздушной смеси и ее сгорания используется трехмерная модель мгновенного взрыва газовой смеси на базе уравнений движения Эйлера, дополненных законами сохранения компонентов смеси, которые решаются методом Годунова. Для снижения влияния эффектов избыточного давления в ударной волне на окружающее пространство предлагается использовать ряд защитных мероприятий различной конструкции. Оценка эффективности устройств проводится с помощью контроля изменения избыточного давления в нескольких критических точках. Для снижения нагрузки на конструкции защитных устройств также предлагается ряд конструктивных мероприятий.

Розглядаються фізичні процеси вибуху хмари водню, яка створюється в результаті миттєвого руйнування ємності високого тиску на паливній станції. Для моделювання процесів формування воднево-повітряної суміші та її згоряння використовуються тривимірна модель миттєвого вибуху газової суміші, що базується на рівняннях Ейлера з додаванням законів зберігання компонентів суміші і розв’язуються методом Годунова. Для зниження впливу ефектів надлишкового тиску в ударній хвилі на навколишній простір використовуються декілька захисних засобів різної конструкції. Оцінка ефективності засобів провадиться за допомогою контролю зміни надлишкового тиску в низці критичних точках. Для зниження навантаження на конструкції захисних засобів також пропонується низка конструктивних рішень.