管廊内障碍物对掺氢燃气爆炸动力学特性影响研究

来源：振动与冲击杂志2025年第22期北京时间：

作者：何理,,，王茂林maolinw@,，李腾飞,，陈莎莎,，钟冬望,，赵永明,，Daniel Peter Charles

单位：1.武汉科技大学理学院，武汉430065；2.武汉科技大学湖北省智能爆破工程技术研究中心，武汉430065；3.江汉大学爆破工程湖北省重点实验室，武汉430056

摘要：明确障碍物作用下管廊掺氢燃气爆炸动力学传播特性对城市管廊掺氢燃气运输安全与灾害防控意义重大。在实验的基础上采用Fluent组分传输，RNG k-ε湍流方程计算非稳态燃烧过程，研究了不同掺氢比例、障碍物位置及长度对燃气爆炸特性的影响规律。结果表明：在掺氢比为5 %、10 %、15 %和20 %时，峰值超压分别相对增加了22.7 %、36 %、52.8 %和68 %，使事故危害程度相应提高。当障碍物位于中间或上方时，湍流效应增强导致火焰速度更快；当障碍物位于下方时，涡团生成的位置偏离火焰传播主路径，火焰形态接近层流且速度最慢。随着障碍物长度的增加，火焰传播速度峰值和燃气爆炸超压峰值都有升高的趋势，湍流效益和冲击波反射进一步加剧，燃气爆炸危害性提高；同时，随着掺氢比的增加，这一特征更加显著。<br>

关键词：掺氢燃气；障碍物；火焰传播速度；峰值超压；掺氢比