Теплофизические основы пожаровзрывобезопасности водородной энергетики

• Автор: Пузач, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 384 с. : ил.

Глава 1. Современное состояние проблемы. Особенности пожаровзрывоопасности и методы снижения ее уровня при работе водородных энергоустановок . Особенности математического моделирования распространения и горения водорода в помещении. Математическое моделирование газодинамики и тепломассообмена в помещении при пожаре. Математическое моделирование лучистого теплообмена в газовой среде при горении. Математическое моделирование турбулентного тепломассообмена в сложных термогазодинамических условиях . Методы раннего обнаружения и диагностики возгорания и натекания водорода в помещении. Выводы по первой главе и постановка задач исследования . Глава 2. Математическое моделирование газодинамики, тепломассообмена и трения при пожаре, распространении и горении водорода в помещении. Дифференциальная полевая математическая модель . Основные допущения и упрощения реальной физической картины. Основные уравнения. Предельный относительный закон трения при совместном воздействии нестационарное, неизотермичности, сжимаемости и положительного градиента давления .


Трудности получения экспериментальной информации о структуре пламени водородовоздушной смеси связаны со следующими причинами . Нормальная скорость распространения
пламени при горении стехиометрической смеси водорода с воздухом составляет 0, мс примерно в раз выше скорости горения смеси пропана с воздухом. Поэтому зона свечения тонка при давлении 5 Па равна 0, мм, что затрудняет ее визуальное наблюдение и требует использования оптических методов с высокой разрешающей способностью. Добавка углеводородов, проявляющих зону реакции, снижает скорость пламени. Изучение пламени с помощью введения зонда приводит к существенным изменениям параметров газа. Кроме того, высокая температура пламени равна К при стехиометрическом соотношении требует использования специальных термостойких материалов в конструкции зонда с использованием системы охлаждения. Поэтому в большом числе работ скорость распространения пламени определяется косвенно с помощью измерения других параметров смеси например, давления и температуры с привлечением теоретических моделей или по излучению промежуточных продуктов реакции . В экспериментально исследовалось горение локальных водородовоздушных смесей в негерметичном сосуде объемом м3 без и при наличии турбулизирующих препятствий. Водород подавался вблизи потолка камеры и после выравнивания его концентраций выше места натекания за время порядка 2 мин. Скорость распространения пламени определялась как в с помощью хфактора отношение действительной поверхности пламени к площади поверхности сферы, в которую можно сбросить продукты горения.