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鼓風(fēng)機(jī)降低氫燃料汽車(chē)氫氣泄漏危險(xiǎn)的有效性

為確保氫燃料電池汽車(chē)在事故中的安全性，對(duì)第一響應(yīng)者提供適當(dāng)?shù)膽?yīng)急響應(yīng)信息十分必要。本研究采用經(jīng)過(guò)正碰或側(cè)碰試驗(yàn)且車(chē)身側(cè)面有一個(gè)車(chē)窗損壞的車(chē)輛，設(shè)定鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)速10m/s或更高，汽車(chē)氫氣泄漏速率2000NL/min，在無(wú)風(fēng)、損壞汽車(chē)前部和側(cè)部3種工況下分別設(shè)置通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)測(cè)量汽車(chē)周?chē)鷼錃鉂舛群瓦M(jìn)行灼熱試驗(yàn)，評(píng)估強(qiáng)制風(fēng)的有效性以及在強(qiáng)制風(fēng)工況下應(yīng)急響應(yīng)的安全性。測(cè)試結(jié)果如下。

（1）在無(wú)風(fēng)條件下，氫氣沿著測(cè)試車(chē)輛端面向上流動(dòng)，導(dǎo)致一些區(qū)域氫氣的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)可燃性下限（φ（H2）=4%），打開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)后，氫氣逐漸沿著風(fēng)向分散，車(chē)輛周?chē)鷼錃怏w積分?jǐn)?shù)下降至低于可燃性下限（φ（H2）= 2%）。通過(guò)測(cè)量，較高的氫氣體積分?jǐn)?shù)發(fā)生在后輪胎外殼附近，并且沿著后輪胎外殼周?chē)仙?，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(chē)窗進(jìn)入汽車(chē)內(nèi)部，下地板氫氣的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)10%，而打開(kāi)鼓風(fēng)機(jī)后，下地板和汽車(chē)內(nèi)部氫氣體積分?jǐn)?shù)均減小。

（2）在損壞的車(chē)窗側(cè)面，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生10m/s或更高速的強(qiáng)制風(fēng)，汽車(chē)周?chē)臍潴w積分?jǐn)?shù)低于可燃性下限。因此，采用鼓風(fēng)的策略降低了燃燒的可能性；同時(shí)由于氫氣體積分?jǐn)?shù)在車(chē)輛的不同截面非常低，即使點(diǎn)火發(fā)生沖擊波壓力也同樣比較弱。

（3）當(dāng)?shù)谝豁憫?yīng)者定位汽車(chē)氫氣泄漏點(diǎn)后，通過(guò)在泄漏點(diǎn)架設(shè)風(fēng)道，并在風(fēng)道出口處加入鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生10m/s的強(qiáng)制風(fēng)，以此降低車(chē)輛周?chē)鷼錃怏w積分?jǐn)?shù)。

通過(guò)研究氫燃料汽車(chē)發(fā)生泄漏時(shí)的應(yīng)急安全措施（架設(shè)鼓風(fēng)機(jī)的策略），降低了氫氣泄漏的危險(xiǎn)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