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://cardiosomatics.orscience.ru/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

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

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.