張 磊1，馬秋菊2，黃 昊1，張永豐1
1. 搶險(xiǎn)救援技術(shù)與裝備研究室；2.中國礦業(yè)大學(xué)（北京）
摘 要：車載氫系統(tǒng)氫氣泄漏燃爆是氫燃料電池汽車（FCV）的主要致災(zāi)形式之一，如何精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)和科學(xué)評(píng)價(jià)氫系統(tǒng)氫氣泄漏致災(zāi)行為，是 FCV 發(fā)展過程中急需解決的重大挑戰(zhàn)。本文搭建了 FCV 氫系統(tǒng)氫氣泄漏著火試驗(yàn)臺(tái)架，開展了高壓氫氣泄漏著火試驗(yàn)與 FCV 乘員艙內(nèi)氫氣泄漏燃爆數(shù)值模擬研究，采集了氫氣噴射火形態(tài)、火焰長度、典型位置溫度及熱輻射通量等參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，0.4 L/0.84 MPa 高壓氫氣經(jīng)直徑 6 mm 圓孔水平泄漏的時(shí)間僅為 80 ms，氫氣著火后的火焰呈水平噴射狀，火焰長度達(dá) 1.4 m，燃燒時(shí)間為 0.3 s，且距離泄漏口約 1.0 m 處的氫氣燃燒強(qiáng)度最大，（1000，500，0）處采集的最大熱輻射通量為 0.27 kW/m2；數(shù)值模擬結(jié)果顯示，氫氣在乘員艙內(nèi)泄漏著火后，僅 28 ms 整個(gè)乘員艙就被引燃，乘員艙內(nèi)的最高絕熱溫度達(dá) 2 000 ℃以上，最大相對(duì)壓力達(dá) 0.5 MPa 以上。車載氫系統(tǒng)氫氣泄漏燃爆的危險(xiǎn)性極大，嚴(yán)重威脅乘員生命安全，F(xiàn)CV 應(yīng)加強(qiáng)安全性能設(shè)計(jì)，避免此類事故發(fā)生。
關(guān)鍵詞：車載氫系統(tǒng)；氫氣泄漏；燃爆危險(xiǎn)性；數(shù)值模擬
轉(zhuǎn)載自：應(yīng)急管理部上海消防研究所
