鼓風機降低氫燃料汽車氫氣泄漏危險的有效性

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鼓風機降低氫燃料汽車氫氣泄漏危險的有效性

為確保氫燃料電池汽車在事故中的安全性，對第一響應者提供適當的應急響應信息十分必要。本研究采用經過正碰或側碰試驗且車身側面有一個車窗損壞的車輛，設定鼓風機風速10m/s或更高，汽車氫氣泄漏速率2000NL/min，在無風、損壞汽車前部和側部3種工況下分別設置通風設備進行測試。通過測量汽車周圍氫氣濃度和進行灼熱試驗，評估強制風的有效性以及在強制風工況下應急響應的安全性。測試結果如下。

（1）在無風條件下，氫氣沿著測試車輛端面向上流動，導致一些區域氫氣的體積分數超過可燃性下限（φ（H2）=4%），打開鼓風機后，氫氣逐漸沿著風向分散，車輛周圍氫氣體積分數下降至低于可燃性下限（φ（H2）= 2%）。通過測量，較高的氫氣體積分數發生在后輪胎外殼附近，并且沿著后輪胎外殼周圍上升，在后輪胎外殼頂部約1m處，氫氣濃度最高。由于氫氣從損壞的車窗進入汽車內部，下地板氫氣的體積分數超過10%，而打開鼓風機后，下地板和汽車內部氫氣體積分數均減小。

（2）在損壞的車窗側面，通過鼓風機產生10m/s或更高速的強制風，汽車周圍的氫體積分數低于可燃性下限。因此，采用鼓風的策略降低了燃燒的可能性；同時由于氫氣體積分數在車輛的不同截面非常低，即使點火發生沖擊波壓力也同樣比較弱。

（3）當第一響應者定位汽車氫氣泄漏點后，通過在泄漏點架設風道，并在風道出口處加入鼓風機產生10m/s的強制風，以此降低車輛周圍氫氣體積分數。

通過研究氫燃料汽車發生泄漏時的應急安全措施（架設鼓風機的策略），降低了氫氣泄漏的危險性。

刊名：International Journal of Hydrogen Energy（英）

刊期：2014年第1期

作者：Yohsuke Tamura et al

編譯：薛雷