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摘要
阀门工作过程中易受到高压氢气瞬间冲击导致损伤，引起高压氢泄漏而发生自燃。基于OpenFOAM平台开发了氢自燃模拟软件，采用Fuller-Schettler-Giddings扩散系数模型、21步氢/空气化学反应机理描述氢自燃的扩散和化学反应过程，开展了阀门高压氢泄漏自燃数值模拟研究，分析4～10 MPa泄漏压力下高压氢气通过阀门泄漏的自燃机制，给出诱发自燃的高压氢临界泄漏压力。研究表明：相比于大部分直管道泄漏，高压氢通过阀门发生泄漏时，由于阀门内部复杂的结构导致激波发生反射和绕射现象，提高了波后空气温度，促使阀门内高压氢自燃的发生。当泄漏压力达到6 MPa，自燃首先在管道中心处发生。泄漏压力从6 MPa增加到10 MPa时，自燃发生时间从26μs减少到10μs，自燃所需距离从24 mm减小到10 mm，提高了自燃发生概率。
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