Effect of Obstructed Space on the Parameters of Shock Waves from the Deflagration of Hydrogen–Air Clouds

S. I. Sumskoi; Сумской С. И.; A. S. Sof’in; Софьин А. С.; S. Kh. Zainetdinov; Зайнетдинов С. Х.; M. V. Lisanov; Лисанов М. В.; A. A. Agapov; Агапов А. А.

doi:10.31857/S0207401X23030159

Влияние загроможденности пространства на параметры взрывных волн при сгорании водородно-воздушных обаков

Авторы: Сумской С.И.¹, Софьин А.С.², Зайнетдинов С.Х.², Лисанов М.В.², Агапов А.А.²
Учреждения:
1. Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ
2. ЗАО “Научно-технический центр "Промышленная безопасность”
Выпуск: Том 42, № 3 (2023)
Страницы: 63-69
Раздел: Горение, взрыв и ударные волны
URL: https://rjmseer.com/0207-401X/article/view/674893
DOI: https://doi.org/10.31857/S0207401X23030159
EDN: https://elibrary.ru/NCVPEY
ID: 674893

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Статья посвящена рассмотрению генерации волн давления при сгорании водородно-воздушных облаков в различных режимах. Рассматривалась задача о сгорании сферических облаков, в которых внутренний сферический объем сгорал с видимой скоростью в 240 м/с, а оставшийся внешний слой – с видимой скоростью в 100 м/с. Также для сравнения были рассмотрены два предельных случая: сгорание всего облака с постоянными скоростями в 100 и 240 м/с. Задача решалась численно в одномерной постановке, при этом фронт горения выделялся явно. В результате с помощью высокоточного численного моделирования показано, что догорание объемов водородно-воздушных смесей на открытом пространстве с невысокой скоростью (до 100 м/с) не приводит к увеличению давления в волнах, сгенерированных до этого при сгорании объема с высокой скоростью, соответствующей горению в загроможденном пространстве. Такая картина наблюдается для внутренней области различных размеров (доли облака, сгорающей с высокой скоростью).

Ключевые слова

горение облаков, волны давления, численное моделирование, взрывобезопасность, выделение фронта горения.

Список литературы

van den Berg A.C. // J. Hazard. Mater. 1985. V. 12. № 1. P. 1.
Brasie W.C., Simpson D.W. // Loss Prevention. 1968. V. 2. P. 91.
Садовский М.А. Физика взрыва. Сб. № 1 научно-исследовательских работ в области физики взрыва. М.: Изд-во АН СССР, 1952.
Борисов А.А., Гельфанд Б.Е., Цыганов С.А. // Физика горения и взрыва. 1985. Т. 21. № 2. С. 90.
Pasman H.J., Wagner H.G. // Proc. 5th Intern. Sympos. on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries. V. 3. Paris: Societe de Chimie Industrielle, 1986. P. 176.
Борисов А.А., Гельфанд Б.Е., Цыганов С.А. // Физика горения и взрыва. 1989. Т. 25. № 1. С. 90.
Taylor G.I. // Proc. R. Soc. London, Ser. A. 1946. V. 186. P. 273.
Strehlow R.A., Luckritz R.T., Adamczyk A.A., Shimpi S.A. // Combust. and Flame. 1979. V. 35. P. 297.
Kuhl A.L., Kamel M.M., Oppenheim A.K. // Combustion. 1973. V. 14. P. 1201.
Williams F.A. // J. Fluid Mech. 1976. V. 127. P. 429.
Wiekema B.J. // J. Hazard. Mater. 1980. V. 3. № 3. P. 221.
Methods for the calculations of physical effects (“Yellow Book”). CPR 14E / Eds. van den Bosch C.J.H., Weterings R.A.P.M. The Hague: Committee for the Prevention of Disasters, 2005.
Агапов А.А., Сафонов В.С., Сумской С.И., Швыряев А.А. // Безопасность труда в пром-сти. 2020. № 5. С. 36.
Руководство по безопасности “Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей”. Серия 27. Выпуск 15. М.: Закрытое акционерное общество “Научно-технический центр проблем промышленной безопасности”, 2019.
Harris R.J., Wickens M.J. Understanding vapour cloud explosions – an experimental study. Comm. 1408. London: Institution of Gas Engineers, 1989.
Harrison A.J., Eyre J.A. // Combust. Sci. Technol. 1987. V. 52. P. 121.
van Wingerden C.J.M. // Proc. 6th Intern. Sympos. on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries. Oslo, Norway: European Federation of Chemical Engineering. Norwegian Society of Chartered Engineers, 1989. P. 26-1.
Zeeuwen J.P., van Wingerden C.J.M., Dauwe R.W. // Proc. 4th Intern. Sympos. on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries. Chem. Eng. Symp. Series № 80. Creat Britain: Institution of Chemical Engineers, 1983. P. D-20.
Pfortner H., Schneider H. ICT Projektforscung 1983. Forschungsprogramm “Prozeβgasfreisetzung – Explosion in der Gasfabrik und Auswirkungen von Druckwellen auf das Containment”. Ballonvesuche zur Untersuchung der Deflagration von Wasserstoff/ Luft-Gemischen (Abschluβbericht). Fraunhofer-institut fur treib-und explosivstoffe, 1983.
Губин С.А., Шаргатов В.А. // Физика горения и взрыва. 1989. Т. 25. № 5. С. 111.
Борисов А.А., Гельфанд Б.Е., Губин С.А., Одинцов В.В., Шаргатов В.А. // Хим. физика. 1986. Т. 3. № 5. С. 435.
Губин С.А., Шаргатов В.А. // Хим. физика. 1989. Т. 8. № 2. С. 286.
Sumskoi S.I., Sofyin A.S., Agapov A.A., Zainetdinov S.Kh. // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1686. 012085.
Яковенко И.С., Медведков И.С., Киверин А.Д. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 3. С. 85.
Викторов С.Б., Губин С.А., Маклашова И.В., Пепекин В.И. // Хим. физика. 2005. Т. 24. № 12. С. 22.
Mader Ch.L. Numerical modeling of detonation. Los Angeles: University of California Press, 1979.
Бартльме Ф. Газодинамика горения. М.: Энергоиздат, 1981.
Сумской С.И., Софьин А.С., Зайнетдинов С.Х., Агапов А.А. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 8. С. 28.
Михалкин В.Н., Сумской С.И., Тереза А.М. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 8. С. 1.