Расположение взрыво- и пожароопасных участков водородно-воздушной смеси по высоте конвективной колонки, образующейся над источником натекания водорода в помещение
https://doi.org/10.18322/PVB.2017.26.01.18-24
Аннотация
Предложена математическая модель расчета распределения средних по сечению концентраций водорода по высоте конвективной колонки, образующейся над источником его натекания в помещение. Показано, что расход воздуха, вовлекаемого в колонку, определяется с использованием угла полураскрытия колонки. Из анализа результатов сопоставления расчетов по предложенной модели с экспериментальными данными, приведенными в литературных источниках, получена зависимость угла полураскрытия от числа Фруда. Представлены результаты численных экспериментов по определению зависимостей высоты начала и окончания участков колонки от уровня источника натекания водорода, приходящихся на пожаро- и взрывоопасные водородно-воздушные смеси, от числа Рейнольдса на выходе из отверстия, через которое водород поступает в помещение. Показано, что при турбулентном режиме истечения угол полураскрытия колонки и безразмерные длины пожаро- и взрывоопасной зон практически не зависят от числа Рейнольдса.
Об авторах
С. В. Пузач
Академия ГПС МЧС России
Россия
Россия
О. С. Лебедченко
Академия ГПС МЧС России
Россия
Россия
Список литературы
1. Шевяков Г. Г., Савельева Н. И. Распространение и горение струи водорода в открытой атмосфере // Международный научный журнал “Альтернативная энергетика и экология” (ISJAEE). -2004. -№ 1(9).-С. 23-27.
2. Домашенко А. М. Проблемы взрывобезопасности при создании и эксплуатации промышленных систем хранения и транспортирования жидкого водорода. Стандарты // Первый всемирный конгресс “Альтернативная энергетика и экология” (WCAEE). - 2006. - С. 29-38.
3. Puzach S. V. Some features of formation of local combustible hydrogen-air mixtures during continuous release of hydrogen in a room // International Journal of Hydrogen Energy.-2003.-Vol. 28, No. 9. - P. 1019-1026. DOI: 10.1016/s0360-3199(02)00165-9.
4. Горев В. А.Оконцентрационных пределах распространения пламени в системе водород - воздух // Пожаровзрывобезопасность. -2011. -Т. 20, № 12. -С. 23-26.
5. Agrawal N., Velusamy K., Das S. K.Amethod to characterize mixing and flammability of hydrogen-air mixtures in enclosures // International Journal of Hydrogen Energy. - 2011. - Vol. 36, No. 19. - P. 12607-12617. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2011.06.116.
6. Vollmer K. G., Ettner F., Sattelmayer T. Deflagration-to-detonation transition in hydrogen/air mixtures with a concentration gradient // Combustion Science and Technology.-2012.-Vol. 184, No. 10-11. - P. 1903-1915. DOI: 10.1080/00102202.2012.690652.
7. Rubtsov N. M., Seplyarskii B. S. Concentration limits of combustion in rich hydrogen-air mixtures in the presence of inhibitors // Mendeleev Communications. - 2010. - Vol. 20, No. 5. - P. 296-298. DOI: 10.1016/j.mencom.2010.09.020.
8. Dorofeev S. B., Sidorov V. P., Dvoinishnikov A. E., Breitung W. Deflagration to detonation transition in large confined volume of lean hydrogen-air mixtures // Combustion and Flame.-1996.-Vol. 104, No. 1-2. - P. 95-110. DOI: 10.1016/0010-2180(95)00113-1.
9. Boeck L. R., Berger F. M., Hasslberger J., Sattelmayer T. Detonation propagation in hydrogen-air mixtures with transverse concentration gradients // Shock Waves. - 2015. - Vol. 26, Issue 2. - P. 181-192. DOI: 10.1007/s00193-015-0598-8.
10. СП 12.13130.2009. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. -М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. -34 с.
11. Пузач С. В., Лебедченко О. С., Воробьев Н. С. Модельная задача определения коэффициентов участия водорода в горении и взрыве // Пожаровзрывобезопасность. - 2007. - Т. 16, № 5. - С. 16-18.
12. Пузач С. В., Лебедченко О. С., Болдырев Е. Н. Коэффициенты участия водорода в горении и взрыве при ламинарной и турбулентной конвекции на горизонтальной пластине // Пожаровзрывобезопасность. -2014.-Т. 23, № 6. -С. 26-30.
13. Годунов С. К., Забродин А. В., Иванов М. Я., Крайко А. Н. Численное решение многомерных задач газовой динамики. -М. : Наука, 1982. -289 с.
14. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена. -М. : Атомиздат, 1979. -416 с.
15. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров.-М. : Наука, 1968. - 720 с.
16. Баратов А. Н., Корольченко А. Я., Кравчук Г. Н. и др. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. - М. : Химия, 1990. - 496 с.
17. Драйздейл Д. Введение в динамику пожаров / Пер. с англ. К. Г. Бомштейна; под ред. Ю. А. Кошмарова, В. Е. Малькова. - М. : Стройиздат, 1990. - 424 с.
18. Борисов Ю. С. Газотермические покрытия из порошковых материалов : справочник. - Киев : Наукова думка, 1987. - 314 с.
Рецензия
Для цитирования:
Пузач С.В., Лебедченко О.С. Расположение взрыво- и пожароопасных участков водородно-воздушной смеси по высоте конвективной колонки, образующейся над источником натекания водорода в помещение. Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2017;26(1):18-24. https://doi.org/10.18322/PVB.2017.26.01.18-24
For citation:
Puzach S.V., Lebedchenko O.S. Location of explosion and fire dangerous areas of the hydrogen-air mixture along height of convective column formed over the source of hydrogen leakage in the room. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2017;26(1):18-24. (In Russ.) https://doi.org/10.18322/PVB.2017.26.01.18-24
Просмотров: 305
Послать статью по эл. почте 