CNG储气瓶物理爆炸裂纹动态扩展特性

作者：李丽锋; 罗金恒; 张超; 杜洋; 吉楠

来源：油气储运, 2022, 41(10): 1181-1188.

• CNG储气瓶
• 物理爆炸
• 裂纹扩展
• 流固耦合

CNG储气瓶面临潜在的物理爆炸风险，为研究其物理爆炸时裂纹动态扩展特性，基于热黏塑性本构模型、J-C失效准则及罚函数接触算法，构建了CNG储气瓶物理爆炸裂纹动态扩展流固耦合数值分析模型，研究了储气瓶裂纹扩展特征和内部高压天然气泄放规律。结果表明：储气瓶物理爆炸时裂纹倾向于沿轴向扩展，速度高达200～300 m/s，且呈现渐进式扩展的特征，但并无某一主导频率；高压天然气快速泄放产生的反作用力会导致储气瓶发生轴向弯曲变形；裂纹扩展结束时储气瓶两端仍具有较高内压，储气瓶裂纹扩展能量仅由部分气体压缩能提供。研究结果对储气瓶物理爆炸事故分析与反演具有积极意义。（图17，表1，参19）

• 单位
  中国石油大学（华东）; 机电工程学院