Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania eksperymentalne samozapłonu wodoru podczas jego uwolnienia do powietrza

Rudy W., Dąbkowski A., Porowski R., Teodorczyk A.

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2013

|

T. 5

14--19

PL

Ze względu na swoje unikalne właściwości, wodór jest postrzegany jako paliwo przyszłości. Szeroki zakres palności, (4 ÷ 75)% obj., wysoka wartość opałowa (120 MJ kg-1) i niska energia zapłonu (0,02 mJ) to właściwości, które wskazują na jego szerokie zastosowanie w energetyce i motoryzacji. Niestety właściwości wodoru nastręczają również problemy natury bezpieczeństwa. Zaobserwowano, że wodór jest w stanie zapalić się podczas jego nagłego uwolnienia bez wyraźnej obecności zewn. źródła zapłonu i w temperaturach poniżej temperatury samozapłonu. Po raz pierwszy zjawisko to zaobserwowano w latach 20-tych XX wieku, natomiast w latach 70-tych XX w. opisano proces „dyfuzyjnego zapłonu” wodoru podczas jego uwolnienia do utleniającej atmosfery. Niniejsza praca poświęcona jest badaniom eksperymentalnym nad samozapłonem wodoru podczas jego wysokociśnieniowego, P = (2 ÷ 17) MPa, uwolnienia do powietrza. Podczas badań wykorzystano szybki układ akwizycji danych (częstotliwość próbkowania 200 kHz), czujniki ciśnienia, fotodiody oraz czujniki płomieni – sondy jonizacyjne. Wodór uwalniany był przez kanały o różnych średnicach d = (6, 10 i 14) mm i długościach L = (10, 25, 40, 50, 75, 100) mm. Wyniki badań wykazały, że zwiększając dwukrotnie długość kanału (z 50 mm do 100 mm) możliwe jest nawet 2-krotne zmniejszenie ciśnienia początkowego wodoru (odpowiednio z 8 MPa do 3,2 MPa) wymaganego do wystąpienia zapłonu. Ponadto wykazano, że w zakresie przebadanych ciśnień początkowych, poniżej pewnych długości kanału (L ≤ 25 mm) nie jest możliwe wystąpienie zapłonu.

2

Numerical and experimental investigations on self - ignition process of hydrogen gas release

Jach A., Rudy W., Dąbkowski A., Teodorczyk A.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 3

185--192

3

The influence of nitrogen doping on self-ignition of hydrogen during high-pressure release into air – numerical investigation

Dziubanii K., Rudy W., Teodorczyk A.

Archivum Combustionis

|

2013

|

Vol. 33 nr 4

215--225

EN

Hydrogen is expected to be a future alternative fuel. However, its implementation as a widely used energy carrier is difficult because of its tendency for leakage and ignition during pressurized release into air - hydrogen must be stored in tanks under high pressure. Up to now, in the studies on hydrogen self-ignition the influence of the nitrogen addition was not taken into account. This phenomenon is numerically investigated in this paper. The computations were conducted using a commercial CFD code AVL Fire. Examined domain was formed of two tanks – one filled with fuel (H2-N2 mixture) and second filled with oxidizer (air) connected by a tube. The length of the tube ranged from 10 mm to 80 mm. Conducted numerical simulations show that for longer tubes the ignition occurs inside the tube and initial pressure necessary for ignition decreases as the tube length increases. It is also demonstrated that rising initial pressure decreases the ignition delay time.

4

Investigation into the Ignition Process of Hydrogen Jet in Air

Rudy W., Dąbkowski A., Teodorczyk A.

Archivum Combustionis

|

2010

|

Vol. 30 nr 1-2

37-52

EN

The paper is aimed at the investigation of the ignition process of supersonic jet in air based on experiments and numerical simulations. The experiments were conducted in a closed, air filled tube (at 1 bar) where high pressure hydrogen (70 - 150 bar) was injected through the nozzle of various diameters, and with various obstacle geometries in front of the jet. The obstacle in front of the jet was aimed at the induction of hydrogen ignition. Numerical simulations were performed with KIVA3V code with 2D axisymmetrical geometry of experimental setup. Experiments proved that hydrogen ignition does not take place within the whole shock tube volume but may be present only locally. Computations showed that hydrogen jet ignition is possible by diffusive ignition or reflected shock wave ignition mechanism. The number of performed simulations allowed to determine the accurate initial hydrogen pressure and geometry of the flow at which ignition takes place.