燃料电池车辆前舱氢泄漏安全研究

当燃料电池乘用车车辆发生氢泄漏时，由于其涉氢空间较小，氢气聚集后易达到爆燃体积浓度。为评估燃料电池乘用车的氢泄漏安全性，本文针对某燃料电池MPV车型进行了前舱的氢泄漏试验，采集了测点的氢浓度，并建立了CFD氢泄漏仿真模型。结果表明，采用CFD稳态仿真的氢浓度结果与试验一致，且随着氢泄漏量的增大，无法完全逸散而累积在空间内的氢气越多。空间内的最大氢气浓度与氢泄漏量呈线性关系，可推断针对本文的MPV车型，其前舱内的安全极限泄漏量约11 L/min，否则其前舱内累积的氢浓度会有爆燃风险。分析还得到前舱内氢浓度主要分布于2/3以上的高度内，在此布置逸散口的效果更好。以上分析结果可以为燃料电池车辆的爆燃防控设计提供参考。