Em direção a estações de abastecimento de hidrogênio mais seguras: Insights da dinâmica dos fluidos computacional sobre vazamento de LH₂

A transição para um futuro sustentável com o hidrogênio como um portador de energia chave requer uma compreensão abrangente dos aspectos de segurança do hidrogênio, incluindo o hidrogênio líquido (LH₂). Portanto, este estudo apresenta uma análise detalhada da mecânica dos fluidos computacional para explorar vazamentos acidentais de LH₂ e dispersão em uma estação de abastecimento de hidrogênio sob variadas condições, o que é essencial para prevenir incêndios e explosões. O impacto correlato de parâmetros influentes, incluindo direção do vento, velocidade do vento, direção do vazamento e taxa de vazamento, foi analisado. O estudo mostra que a dispersão do hidrogênio é significativamente impactada pelo efeito combinado da direção do vento e estruturas circundantes. Além disso, a taxa de vazamento e a direção do vazamento têm um efeito significativo no desenvolvimento do volume de nuvem inflamável (FCV), que é crítico para estimar os perigos de explosão. Aumentar a velocidade do vento de 2 para 4 m/s com uma taxa de vazamento constante de 0,06 kg/s resulta em uma redução de 82% no FCV. O mínimo FCV ocorre quando as direções do vazamento e do vento se opõem a 4 m/s. A situação mais crítica em relação ao FCV surge quando as direções do vazamento e do vento são perpendiculares, com uma taxa de vazamento de 0,06 kg/s e uma velocidade do vento de 2 m/s. Essas descobertas podem auxiliar no desenvolvimento de sistemas de detecção e monitoramento otimizados e estratégias operacionais para reduzir o risco de consequências catastróficas de incêndio e explosão.