超临界二氧化碳容器小尺度泄压喷放实验研究

摘要

CO2意外泄漏是超临界CO2动力循环系统和碳捕获与存储系统主要安全问题之一。本文基于一套小规模实验装置研究超临界CO2容器快速泄压的热力学特性和流动特点,压力容器体积为50 L。开展了初始工况为8.1 MPa,38.0℃和10.0 MPa,38.0℃的泄压实验。通过测量流体压力、流体温度、壁面温度、质量流量以及外部射流结构来分析超临界CO2泄压特性。实验得到不同初始状态会经历不同的泄压过程。外部射流结构可以分为三阶段:射流长度增加阶段,射流长度维持稳定阶段,射流长度减小阶段。此外,实验得到容器底部外壁温最低温度可以达到−26.9℃ (10.0 MPa, 38.0℃)。本文的实验结果对理解事故过程和模型开发具有重要意义。