کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6973091 1453268 2016 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
The explosion characteristics of methane, hydrogen and their mixtures: A computational study
ترجمه فارسی عنوان
ویژگی های انفجار متان، هیدروژن و مخلوط های آنها: یک مطالعه محاسباتی
کلمات کلیدی
شاخص انحراف حداکثر افزایش میزان فشار، انتشار شعله کروی، متان، هیدروژن،
ترجمه چکیده
حداکثر افزایش فشار در طول انفجار گاز در محفظه ها و شاخص انفجار، ویژگی های انفجاری مهمی از پیش مخلوط می باشد. آنها می توانند برای اندازه گیری شدت بالقوه انفجار استفاده شوند. با این حال، اختلاف زیادی در شاخص جابجایی اندازه گیری شده توسط محققان مختلف برای مخلوط متان / هوا یا هیدروژن / هوا مشابه وجود دارد. در این تحقیق، شعله های کروی درون یک رشته بسته شده به صورت بیرونی با توجه به شیمی دقیق و همچنین خواص حرارتی و حمل و نقل وابسته به دما شبیه سازی شده است. از شبیه سازی، حداکثر افزایش فشار و شاخص جابجایی متان، هیدروژن و مخلوط آنها به دست می آید. تأثیر نسبت هم ارز، درجه حرارت اولیه و فشار اولیه بر حداکثر افزایش فشار و شاخص جابجایی بررسی شده است. مشخص شده است که شاخص پیش بینی شده در آزمایش های قبلی دقیقا اندازه گیری نشده است و آزمایش هایی که در رگ های استوانه انجام شده اند به طور قابل توجهی کم پیش بینی شده اند. برای مخلوط هیدروژن / متان با سطح ترکیب هیدروژن بیش از 70٪، شاخص انفجار مشاهده شده با افزایش میزان ترکیب هیدروژن به صورت آماری افزایش می یابد. علاوه بر این، شاخص پیش بینی شده توسط فشار اولیه تحت تأثیر قرار گرفته است. در حالی که دمای اولیه تاثیر کمی بر شاخص انفجار دارد. در نهایت، بر اساس تجزیه و تحلیل نظری، ما یک همبستگی برای محاسبه حداکثر افزایش فشار و شاخص پیش بینی متان در طیف وسیعی از فشار اولیه پیشنهاد می کنیم. عملکرد این همبستگی مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که پیش بینی دقیق را ارائه می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی بهداشت و امنیت شیمی
پیش نمایش مقاله
ویژگی های انفجار متان، هیدروژن و مخلوط های آنها: یک مطالعه محاسباتی
چکیده انگلیسی
The maximum pressure rise rate during gas explosions in enclosures and the deflagration index are important explosion characteristics of premixture. They can be used to quantify the potential severity of an explosion. However, there are large discrepancies in the deflagration index measured by different researchers for the same methane/air or hydrogen/air mixture. In this study, outwardly propagating spherical flames in a closed vessel are simulated by considering detailed chemistry as well as temperature-dependent thermal and transport properties. From simulation, the maximum pressure rise rate and deflagration index of methane, hydrogen and their mixtures are obtained. The influence of equivalence ratio, initial temperature and initial pressure on the maximum pressure rise rate and deflagration index is examined. It is found that the deflagration index has not been accurately measured in previous experiments, and that experiments conducted in cylindrical vessels have under-predicted greatly the deflagration index. For hydrogen/methane mixtures with hydrogen blending level above 70%, the deflagration index is observed to increase exponentially with hydrogen blending level. Moreover, the deflagration index is found to be greatly affected by initial pressure; while the initial temperature has little influence on deflagration index. Finally, based on theoretical analysis we propose a correlation to calculate the maximum pressure rise rate and deflagration index of methane at a broad range of initial pressure. The performance of this correlation is examined and it is demonstrated to provide accurate prediction.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Loss Prevention in the Process Industries - Volume 40, March 2016, Pages 131-138
نویسندگان
, , ,