基于comsol的燃料電池氣體泄漏仿真分析,預測危險區(qū)域

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基于comsol的鋰電池疊片電化學耦合熱分析的圖1

      隨著經濟社會的不斷發(fā)展,易燃氣體已廣泛應用于社會生活的各個角落。現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的生產裝置越來越復雜,生產設備越來越龐大,而且在很多的生產領域,都需要使用大量的氣體化學原料,特別在未來的儲能行業(yè)內。

      在氣體化學原料的生產、存儲和運輸?shù)冗^程中發(fā)生的安全事故也越來越多,所造成的危害也日益嚴重。有效地預防突發(fā)性氣體泄漏擴散事故的發(fā)生,提高人類的安全保障水平是當務之急。危險氣體泄漏擴散事故已成為人們普遍關注的環(huán)境和安全問題,通常具有以下特點。

       (1)突發(fā)性強:氣體泄漏擴散事故往往事先沒有預兆,且擴散迅速

       (2)危害大:危險氣體發(fā)生泄漏后可隨空氣流擴散,影響面積廣,直接危及人們的生命健康

       (3)應急救援難度大:由于可能的泄漏氣體種類繁多,其化學性質各不相同,處理的方式也不相同,因而救援時須根據(jù)泄漏氣體選擇合適的救援方案,使應急救援難度加大。

     易燃氣體氣體在大氣環(huán)境中發(fā)生泄漏擴散后,經過原始泄漏擴散過程后,形成危險氣體與空氣的混合氣體,混合氣體在空氣中的擴散情況,根據(jù)混合氣體的密度等屬性差異,可分為幾種不同的擴散情形。在這方面提出了不少氣體泄漏擴散的仿真計算模型。主要的數(shù)值擴散模型有高斯模型( aussian plume/puff model),BM( Britter and Mcquaid)模型、 Sutton模型、三維有限元模型等等。

     其中利用三維有限元模型進行模擬仿真,用有擴散障礙物條件下的湍流統(tǒng)計理論分析研究復雜擴散條件下多種組分多溫曲氣體泄漏擴散過程是當前該領域的一個研究趨勢。

     此次分享采用comsol仿真分析的一個復雜室內環(huán)境,存在強制掃風對流。在某一時間點上貨柜內發(fā)生易燃氣體大流量泄漏,通過comsol的湍流和物質傳遞擴散模塊進行建模分析,預測危險區(qū)域的范圍和位置。

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基于comsol的燃料電池氣體泄漏仿真分析,預測危險區(qū)域的圖3

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