[发明专利]一种地下储氢气泄漏速度测量方法及测量装置

说明书

本申请适用于氢气应用技术领域，提供了一种地下储氢气泄漏速度测量方法及测量装置，其中，地下储氢气泄漏速度测量方法包括：建立氢气从地下储氢气空间泄漏口到测量点的能量守恒模型，建立氢气流动与地下储氢气空间的侧面发生撞击对氢气能量的影响的数学模型；建立氢气在地下储氢气空间泄漏口处的泄漏流量的数学模型，建立氢气在测量点的速度与氢气在测量点的直径的数学模型，进而计算氢气在测量点的速度，通过考虑到风速、速度摩擦力等对氢气泄漏速度的影响，建立相应的数学模型，能够解决现有的氢气泄漏计算模型复杂，且测量结果不准确的问题。

技术领域

本申请属于氢气应用技术领域，尤其涉及一种地下储氢气泄漏速度测量方 法及测量装置。

背景技术

氢能及将氢用作汽车动力的开发与利用受到了世界各发达国家、国际能源 机构和汽车厂商的高度重视，氢能技术发展迅速，氢能汽车的产业化和商业化 进程化越来越快，且氢能利用形式多种多样，如交通运输、供暖、发电等方面， 因此氢能将是21世纪全球经济发展的基石。氢气地下存储的目的及意义主要 体现在能充分利用地下空间、节约土地资源、有效降低氢气的储集成本、提高 氢气的经济效益，以及保障能源供应和能源安全等，但是氢气在地下存储时由 于压力等原因可能会发生泄漏等风险。

在现有技术中，存在氢气泄漏计算模型复杂，且测量结果不准确的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种地下储氢气泄漏速度测量方法及测量 装置，能够解决现有的氢气泄漏计算模型复杂，且测量结果不准确的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种地下储氢气泄漏速度测量方法，所述 地下储氢气泄漏速度测量方法包括：

建立氢气从地下储氢气空间泄漏口到测量点的能量守恒模型：

其中，ρ₁为氢气在地下储氢气空间泄漏口处的密度，v₁为氢气在地下储氢 气空间泄漏口处的速度，A₁为地下储氢气空间泄漏口的横截面积，ρ₂为氢气在 测量点的密度，v₂为氢气在测量点的速度，A₂为测量点的横截面积，F为氢气 流动与所述地下储氢气空间的侧面发生撞击对氢气能量的影响，λ为F的影响 比例系数，U为外界环境中风速对氢气能量的影响因数；

建立所述氢气流动与所述地下储氢气空间的侧面发生撞击对氢气能量的影 响F的数学模型为：

其中，f为摩擦动量项系数，P₀为地下储氢气空间内的滞止压力，A₁为地下 储氢气空间泄漏口处的横截面积，Q₁为地下储氢气空间泄漏口处的氢气泄漏流 量，η为F的纠正系数；

建立氢气在所述地下储氢气空间泄漏口处的泄漏流量Q₁的数学模型；

其中，γ为泄漏氢气的比热比，P′为外界环境的空气压力，T′为外界环境 的温度，S′为外界环境的空气湿度，R为通用气体常数；

建立氢气在测量点的速度v₂与氢气在测量点的直径d₂的数学模型：

计算所述氢气在测量点的速度。

在一个实施例中，所述地下储氢气泄漏速度测量方法还包括：

建立氢气在测量点的速度v₂与氢气在测量点的直径d₂的数学模型为：

其中，d₁为地下储氢气空间泄漏口的有效直径，ρ₀为氢气在地下储氢气空 间内氢气的密度。