管道内障碍物对高压氢气泄漏自燃特性的影响研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述1研究背景随着化石能源枯竭以及全球应对气候变化的压力持续增大，不可再生化石能源势必逐渐被新能源所替代，氢能因其燃烧热值高、资源丰富、燃烧产物无害，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。

氢的储存方式主要有高压气态储氢、低温液态储氢和储氢材料储氢等。

高压气态储氢方式因其简便易行、成本低、充放气速度快，且在常温下就可以进行等优点，为目前应用最为广泛的储氢技术。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

研究内容：（1）研究管道内三角形障碍物对高压氢泄漏过程激波产生和传播特性以及氢-空气扩散层形成机理的影响规律；（2）揭示不同障碍物参数作用下激波诱导氢-空气扩散层自燃发生和发展的微观动力学特性（包括点火核产生、火焰精细结构演变、流场分布、边界层发展等），以及宏观特征参量的变化规律（包括自燃过程压力、点火位置、点火诱导时间、火焰速度、火焰厚度等）；（3）分析各管内障碍物对高压氢泄漏自燃的影响规律，确定自燃临界条件和参数范围；（4）在实验研究的基础上，运用燃烧学、流体动力学、数学分析等基础理论和方法，研究障碍物作用下管道内多维瞬态流动结构的演变规律，包括激波反射、相互作用、聚焦作用等，揭示多维激波结构对激波作用区、氢-空气扩散区温度的影响规律；（5）揭示障碍物诱导的湍流作用对氢-空气混合层形成的影响规律和作用机制；（6）进一步阐明多维激波结构和湍流作用对自燃发生的耦合影响规律，揭示管道内障碍物对高压氢气泄漏自燃的影响机理。

研究手段：(1) 资料收集调研收集最新关于高压氢气泄漏自燃机理方面的相关文献，细化研究方案。

(2) 实验研究①　完善高压氢气泄漏模拟实验台，加工不同类型置障透明管道，对实验装置进行调试，使其具备实验功能。