锂电池动力船舶电池热失控释放气体电池舱内扩散输运数值模拟

作     者：廉洁 封星 刘一凡 廖伟民 李伟 LIAN Jie;FENG Xing;LIU Yifan;LIAO Weimin;LI Wei

作者机构：中共大连市委党校辽宁大连116001 大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026 东疆海事局天津731699 

出 版 物：《大连海事大学学报》 (Journal of Dalian Maritime University)

年 卷 期：2023年第49卷第3期

页      面：122-128页

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(52271357) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132023212) 2022年度辽宁省社会科学规划基金项目(L22BKS002)。 

主　　题：锂电池动力船舶 电池热失控 爆炸性气体云团 扩散输运数值模型 计算流体力学(CFD) 

摘      要：为准确评估锂电池动力船舶电池热失控事故可能产生的爆炸风险,基于欧拉多相流模型耦合标准k-ε湍流模型,建立不同通风条件下电池舱内爆炸性气体云团扩散输运数值模型。以国内某沿海航行锂电池动力船舶为研究对象,开展不同空调送风量下多种规模电池热失控后气体输运过程分析,以释放气体中主要成分H_2燃烧爆炸范围为边界获得可燃爆炸气体云团分布发展情况。计算结果表明,气体释放后在电池舱内迅速扩散并向舱顶聚集,热失控电池数量越大,爆炸性气体云团范围越大且气体浓度越高;通风可以有效降低爆炸性气体云团范围,但仅通过改变风量来降低爆炸性气体云团范围并非有效措施;CFD数值模拟可以辅助评估气体释放事件带来的舱室爆炸风险。