燃料电池汽车车载高压Ⅳ型储氢瓶耐火烧性能仿真

摘要：

为了评价Ⅳ型车载储氢瓶在火灾中的安全性,应用计算流体力学方法对70 MPa的Ⅳ型复合材料储氢瓶进行整体与局部耐火烧性能的数值仿真研究.首先,模拟不同火灾情形的燃烧场,获得气瓶表面的热通量分布数据作为传热分析的边界条件;其次,分析气瓶不同位置遭受火烧过程中瓶内氢气及气瓶各部件壁面温度的变化情况,获得温控压力泄放装置(TPRD)开启所需要的时间,预测气瓶高温失效的关键位置,评估气瓶的耐火安全性;最后,基于局部火灾位置对TPRD启动时间的影响分析,提出提高车载高压储氢瓶耐火性能的可行方案.研究结果表明:气瓶耐火性能符合整体火烧试验要求;在油池火灾中,气瓶中间高度靠上方、头尾两端的圆肩部位最有可能先发生失效;瓶内氢气的温度分布对内胆的温度影响不显著;在发展成整体吞没火灾前,远离瓶口区域的局部火灾对TPRD温升的贡献极小,安全风险高.

关键词：氢安全、高压气瓶、碳纤维复合材料、火烧试验

所属期刊栏目：53

分类号：TK91

资助基金：国家重点研发计划2021YFB4001002

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：4637-4647