有实验表明氢燃料比燃油还安全

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strawberry

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2018-06-08 02:12

jclark 发表于 2018-06-07 16:39
你的意思是说mirai的氢气罐在碰撞起火时还不如国内现在道路运输用的氢气罐（很多还是非法设备）安全？

这一堆案例全都是氢气罐起火的交通...

你觉得国内的钢瓶压力多少？
一个钢瓶体积多少？

这还是危险化学品，高压气瓶的运输。公安要发拍照的。

你觉得满大街跑的都是大号氢气瓶会风险级别相同么？

另外，加注站同样是一个问题。

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第 252 帖

strawberry

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2018-06-08 02:08

jclark 发表于 2018-06-07 16:45
随机的漏点是啥意思，你可以举一个针对丰田mirai安全设计（在管路泄露时气罐对外断气，起火时气罐全部放气）的反例嘛。

...

很简单的安全连锁逻辑。你怎么检测任何一个manifold的脱开，接头松动，垫片松脱，锥形管变形？你说好，我检测压力降低。那么你怎么连锁阀门。为啥安全阀起跳你的其他阀门不动作？因为一样气瓶失压。
你要说用氢气探头连锁，你安全阀起跳同样要连锁所有阀门。

任何人都知道，这种顶部的安全阀的释放是一个典型的稳定燃烧例子。

那这个和汽车油路的底部泄露比。你还不如说直接点一个喷枪做例子算了。

汽车目前的安全等级是ASIL。你觉得这么大压力等级的一个罐子，氢气发生泄露的安全连锁要SIL几？
回答一下就行了。

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2018-06-08 00:50

http://auto_gasgoo_com/News/2018/06/0708190319370044501C104.shtml
不知为何，是氢燃料电池系统+磷酸铁锂电池(功率型)的混合动力。

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jclark

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2018-06-08 00:49

其实质疑氢气车安全行性，只要针锋相对地找到丰田mirai安全设计上的缺点就行

我现在能想到的就是地下车库和隧道内的车辆火灾，因为丰田和其他所有公司一样，终极防御大招就是向外喷射氢气，确保车内不会发生氢气火灾
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第 249 帖

jclark

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2018-06-08 00:45

strawberry 发表于 2018-06-07 16:38
我估计你根本不了解安全装置。
没有任何自动阀，可以截断随机的漏点。

...

随机的漏点是啥意思，你可以举一个针对丰田mirai安全设计（在管路泄露时气罐对外断气，起火时气罐全部放气）的反例嘛。

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第 248 帖

jclark

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2018-06-08 00:39

南山樵子发表于 2018-06-07 16:35
泄露，，也有压力不同，泄露方式不同。比如工业用或者民用氢气瓶，压力是多少？按照日本氢气能源车的那种瓶子，压力又是多少？而且从阀门泄露和从裂隙...

你的意思是说mirai的氢气罐在碰撞起火时还不如国内现在道路运输用的氢气罐（很多还是非法设备）安全？

这一堆案例全都是氢气罐起火的交通事故，然而一个人都没死（其实很想找到一个死人的事故来分析一下），看来※※的氢气罐还真是安全啊
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第 247 帖

strawberry

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2018-06-08 00:38

jclark 发表于 2018-06-07 16:23
对啊，假如试验是在气路上戳个洞，气罐的安全装置直接就断气了，所以要模拟大量泄露场景就要在阀门上动手

...

我估计你根本不了解安全装置。
没有任何自动阀，可以截断随机的漏点。

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第 246 帖

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2018-06-08 00:35

jclark 发表于 2018-06-07 16:18
现在也有氢气运输车啊

歙县一辆小货车在没有任何安全措施的情况下运输30余个氢气瓶，谁知途中氢气瓶发生泄漏，辖区消防部门接警后立即赶往现...

泄露，，也有压力不同，泄露方式不同。比如工业用或者民用氢气瓶，压力是多少？按照日本氢气能源车的那种瓶子，压力又是多少？而且从阀门泄露和从裂隙泄露能一样嘛？小汽车那点空间，跟卡车开放空间又不同。如果氢气泄露到小汽车车厢里，很快就能达到爆炸临界点。你不要拿开放式泄露来打比方。
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jclark

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2018-06-08 00:29

南山樵子发表于 2018-06-07 12:02
如果氢能源普及了的话，就没有人会兴奋地发帖说，看，我的车自燃了！
因为那时候根本不存在自燃，都是自爆。
车主也没机会发帖。

...

一辆运载了150多个液化氢气罐的货车在京港澳高速由南往北方向1386公里处因车胎爆破造成翻车事故。事故造成数十个氢气罐液氢泄漏，引发火灾并发生10余次爆炸。湖南岳阳消防※※紧急调集了6台消防车约40多名官兵在现场进行处置。所幸的是事故没有造成人员伤亡。
车胎爆破翻下路基 10多次爆炸威力巨大
　　据事故车司机介绍，货车是从湖南株洲运载罐装氢气至湖南岳阳华容县，当时车上装有150多个气罐，每罐气体大约重48公斤。在行驶至1386公里处时，一车胎突然爆破，车辆撞上右侧护栏并行驶了50余米后，车辆冲出护栏翻下路基，随即车头开始起火，并先后引发了10多次爆炸。所幸车上两名司乘人员并无大碍，自行逃出车内并报警求助。
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第 244 帖

jclark

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2018-06-08 00:26

南山樵子发表于 2018-06-07 12:02
如果氢能源普及了的话，就没有人会兴奋地发帖说，看，我的车自燃了！
因为那时候根本不存在自燃，都是自爆。
车主也没机会发帖。

...

金坛市良常路连珠桥路口处，一辆装载数百个氢气瓶的大货车，与另一辆满载货物的卡车相撞。就在驾驶员被困在车里的同时，车后运载的氢气瓶也烧着了。

据目击者说，该路口处的红绿灯左转和直行同时放行。当时氢气瓶货车由南往北行驶，绿灯时左转，转弯的角度小了点。而货车是由北往南行驶，结果就撞上了。

氢气瓶货车上，是一对夫妻。丈夫被困在驾驶室里，妻子没有大碍。由于猛烈撞击，部分氢气瓶从车上摔落下来，其中一个已经泄漏燃烧。前有人被困，后面火在烧。妻子急死了。

金坛消防中队到场后，一边组织力量对起火气瓶及附近气瓶进行冷却，一边利用扩张器、撬棒等破拆器材营救被困司机。十多分钟后，驾驶员被救出送去医院。

而此时，起火气瓶还在不断泄漏燃烧。消防战士再出一支水枪从另一角度对起火气瓶进行冷却灭火。经过15分钟的紧急扑救，险情被彻底排除。
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jclark

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2018-06-08 00:25

南山樵子发表于 2018-06-07 12:02
如果氢能源普及了的话，就没有人会兴奋地发帖说，看，我的车自燃了！
因为那时候根本不存在自燃，都是自爆。
车主也没机会发帖。

...

前日，一辆装有35个氢气罐的货车，在下西坝油厂仓库前突然起火，幸亏消防官兵及时赶到将火扑灭，未发生爆炸和人员伤亡。

当日上午8时25分，西陵消防中队官兵赶到现场时，货车驾驶室和车厢已被大火包围。

消防官兵介绍，当时车上的氢气罐已有气罐阀门被烧坏，导致氢气泄漏燃烧，火势非常大，随时可能发生爆炸。他们对现场50米范围内进行警戒，疏散了仓库内的工作人员。8时40分，明火被扑灭，消防官兵关闭了泄漏气罐的阀门，将所有气罐转移到了安全地带。
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jclark

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2018-06-08 00:24

南山樵子发表于 2018-06-07 12:02
如果氢能源普及了的话，就没有人会兴奋地发帖说，看，我的车自燃了！
因为那时候根本不存在自燃，都是自爆。
车主也没机会发帖。

...

浙江省东阳市李宅技校门口一辆满载280个氢气罐的挂车因与一辆集装箱相撞侧翻并起火，东阳消防接到报警后迅速赶赴现场，到达现场后之见运输氢气罐的挂车“一”字形侧翻在公路中间，氢气瓶每20个被固定成一捆，车上共装有14捆，部分氢气罐横七竖八地散落在公路上正嘶嘶向外喷射着火苗，处于猛烈燃烧状态，犹如280个炸弹…经过1个半小时左右的扑救，事故被成功处置，没有造成人员伤亡。
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jclark

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2018-06-08 00:23

strawberry 发表于 2018-06-07 16:16
。。啥压力容器必须都有prv。

对啊，假如试验是在气路上戳个洞，气罐的安全装置直接就断气了，所以要模拟大量泄露场景就要在阀门上动手
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jclark

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2018-06-08 00:18

南山樵子发表于 2018-06-07 12:02
如果氢能源普及了的话，就没有人会兴奋地发帖说，看，我的车自燃了！
因为那时候根本不存在自燃，都是自爆。
车主也没机会发帖。

...

现在也有氢气运输车啊

歙县一辆小货车在没有任何安全措施的情况下运输30余个氢气瓶，谁知途中氢气瓶发生泄漏，辖区消防部门接警后立即赶往现场。此时，事发现场泄漏的氢气由于碰撞产生火星，已引燃泄漏氢气，消防员立即用喷雾水枪稀释氢气浓度，并给氢气瓶降温。经过几分钟稀释降温处理，消防员在水枪的掩护下将未发生泄漏的气瓶移走，同时对剩余气瓶持续稀释降温。据现场观察，事发现场周围还有数个氢气瓶在不停地泄漏，消防员逐一检查处理。
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strawberry

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2018-06-08 00:16

jclark 发表于 2018-06-07 16:11
论文里有提及氢气罐的压力释放装置PRD也是一个安全装置，会切断气体供应或向空气中完全释放气体。他们选择直接打开PRD。

现在丰田mir...

。。啥压力容器必须都有prv。

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jclark

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2018-06-08 00:11

strawberry 发表于 2018-06-07 12:08
我就问他敢戳气路不？

安全阀很对都是按照外界燃烧的工况设计的。不论释放量还是从回火的角度来说，这么高的压力，当然是稳定燃烧。

这根本让...

论文里有提及氢气罐的压力释放装置PRD也是一个安全装置，会切断气体供应或向空气中完全释放气体。他们选择直接打开PRD。

现在丰田mirai也是这么设计的，检测到泄露就关闭气阀。但阀门是易熔设计，一旦过度受热会将氢气在2分钟内全部排出
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strawberry

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2018-06-07 20:08

jclark 发表于 2018-06-07 09:01
这个图片是2001年迈阿密大学做的一个研究，在汽油车油路戳一个1/16英寸的口子，在氢汽车则是打开了压力释放装置使其漏气，然后在泄露第3秒点...

我就问他敢戳气路不？

安全阀很对都是按照外界燃烧的工况设计的。不论释放量还是从回火的角度来说，这么高的压力，当然是稳定燃烧。

这根本让人哑口无言的对比实验。这屁股偏的让人哑口无言。

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南山樵子

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2018-06-07 20:02

如果氢能源普及了的话，就没有人会兴奋地发帖说，看，我的车自燃了！
因为那时候根本不存在自燃，都是自爆。
车主也没机会发帖。
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jclark

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2018-06-07 19:29

strawberry 发表于 2018-06-07 10:12
我看了你给的那个nasa对liquid hydrogen作为推进剂的※※回顾。不过没看到你这张图。我快速的看了一下啊一直到appendi...

那张图是80年代※※研究实验室复刻凯利约翰逊当年的试验

NASA文章讲的是当年凯利等人的试验内容
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strawberry

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2018-06-07 18:12

jclark 发表于 2018-6-7 15:32
发动机点火是ignition好不好…图中大大的hydrogen safety是啥意思？

※※研究实验室AFRL复现凯利约翰逊的这个实验是用.50机枪射击一轮曳光弹来模拟闪电击中燃料容器的情况。图中右侧靠前就是机枪…这个怎么也不能算是航发实验。

我附上的NASA文章里面也说了，凯利约翰逊做的实验表明，当容器破裂并被点燃时，氢的火焰迅速消散而汽油则一直持续；还说实验人员试图引爆氢气，61次中只有2次成功，等等。

你到底有没有看嘛，就事论事，这就是安全测试啊。

我看了你给的那个nasa对liquid hydrogen作为推进剂的※※回顾。不过没看到你这张图。我快速的看了一下啊一直到appendix, 但是没有找到这个实验。

同时，nasa关于氢气使用的安全也有不同立场的描述。里面记录了几起nasa涉及到的事件。

https://www_nasa_gov/pdf/513855main_ASK_41s_explosive.pdf

至于你给的链接里面，描述当初一个液氢储罐暴露在火灾危险当中，负责人决定把液氢直接倾泻到地面上。。。行程数英寸厚的液氢冷凝雾的场景，我觉得现代的人，不论啥产业的，都不敢设想。

至于氢气导致的爆炸，你可以参考真正安全管理的部门发布的事故报告，典型如osha， csb，nfba等机构。看看有多少。

至于说70MPa的罐而不是液氢罐，用曳光弹来模拟闪电击中的话。。。我觉得根本不需要考虑氢气的爆炸。压力容器的破损已经比任何有氧参与的化学爆炸更具有威胁了。

另外我必须说一点，讲到民用安全，千万别举军用和航天领域的例子。

因为两者的可承受平均风险阈值有显著区别。军用的这个阈值，普遍在10^-1到1之间。有人参与的航天领域，这个阈值可以参照航天飞机，事实上控制的期望与实际的表现差不多，大概在10^-1。

而各主流发达国家的平均公共承受风险阈值被定义在10^-4乃至低一个数量级。

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starzyc

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2018-06-07 17:14

脑残货，连氢弹都拿出来比较了，一群人还跟着讨论，说好的智商了

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jclark

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2018-06-07 17:01

这个图片是2001年迈阿密大学做的一个研究，在汽油车油路戳一个1/16英寸的口子，在氢汽车则是打开了压力释放装置使其漏气，然后在泄露第3秒点燃

该试验的目的一是对比氢与汽油车在燃料泄露并燃烧的单一场景下的后果，二是研究为什么氢气车燃烧的火焰能够被轻易观察到
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jclark

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2018-06-07 15:32

strawberry 发表于 2018-06-07 06:26
关键神马叫就事论事？
你那个图片明确的标注了是lightning&incineration test。这是什么？这说明是用氢气来点燃航发。说这方面应该可行...

发动机点火是ignition好不好…图中大大的hydrogen safety是啥意思？

※※研究实验室AFRL复现凯利约翰逊的这个实验是用.50机枪射击一轮曳光弹来模拟闪电击中燃料容器的情况。图中右侧靠前就是机枪…这个怎么也不能算是航发实验。

我附上的NASA文章里面也说了，凯利约翰逊做的实验表明，当容器破裂并被点燃时，氢的火焰迅速消散而汽油则一直持续；还说实验人员试图引爆氢气，61次中只有2次成功，等等。

你到底有没有看嘛，就事论事，这就是安全测试啊。

本帖由无忌论坛V3.1.0 iPhone6 iOS11.3.1 客户端编辑于：2018-06-07 15:42:23

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2018-06-07 14:26

jclark 发表于 2018-06-07 05:34
还是就事论事好

关键神马叫就事论事？
你那个图片明确的标注了是lightning&incineration test。这是什么？这说明是用氢气来点燃航发。说这方面应该可行。
这和安全性，尤其是加注和存储的安全性有什么联系呢？
而对于泄露和爆炸的分析框架我前面已经搭好了。
你要说就事论事。
你就把拿出来的这两张图片，一张车的，一张黑鸟的，带入到这个框架里来。看看说明的是哪一方面安全。
你这样没有任何语境的抛出来孤立实验，想说明什么呢？

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jclark

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2018-06-07 13:34

strawberry 发表于 2018-06-07 05:21
我觉得咱俩对啥叫体系化讨论啥叫碎片化讨论没有共同语言。

...

还是就事论事好
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2018-06-07 13:21

jclark 发表于 2018-06-07 05:19
这么长篇大论何尝不是另一种碎片化理解呢，想说安全的只说安全，想说发展的只说发展，然而终究是一个量变到质变的问题

也就是说目前这个的氢危...

我觉得咱俩对啥叫体系化讨论啥叫碎片化讨论没有共同语言。

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2018-06-07 13:19

strawberry 发表于 2018-06-07 04:52
可见你说什么燃料箱爆炸基本对这贴里很多人说的东西没有任何认知。大家在你说你的，我说我的。
而你举的这个例子没有任何语境，同时也是典型的碎片...

这么长篇大论何尝不是另一种碎片化理解呢，想说安全的只说安全，想说发展的只说发展，然而终究是一个量变到质变的问题

也就是说目前这个的氢危险性是否高到根本无法利用呢，显然不是的，那么可以完全取代石化燃料嘛，自然也不是的
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strawberry

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2018-06-07 12:52

jclark 发表于 2018-06-07 02:43
这里说的是航空器燃料箱，不是发动机。燃料箱做爆炸测试有意义么，哪种航空器也经受不住燃料箱爆炸吧。高超音速飞行器因为结构热胀冷缩导致燃料泄...

可见你说什么燃料箱爆炸基本对这贴里很多人说的东西没有任何认知。大家在你说你的，我说我的。
而你举的这个例子没有任何语境，同时也是典型的碎片信息讨论。

要讨论爆炸的危险性。

根据iso的定义。风险是概率与后果严重性的组合。是一个二维矩阵值。

我们先讲概率。

从泄露来说，有两种。一种叫作diffusion leakage，这种存在于任何法兰垫片，接头，自密封设备。
这个正比与存储压力，反比与气体分子量，蒸汽压力。或者说，反比与气体分子的平均自由程。
通常来说，定量的研究两者都有不同的幂指数关系，取决于不同的商业模拟软件采用的1模型。这里不细说了。
定性的来讲，在概率方面两者造成的概率差距以70mpa的存储压力和氢气与航空煤油的分子量比例，得到的这个泄露概率的区别在2个数量级吧。

第二种泄露叫做mechanical failure，基本上，概率取决于设计和制造，和存储压力有一定的关系。以氢气存储压力和航空煤油之间的区别来讲，概率大概在一个数量级以内。

第三种叫做loss of integrity，这种概率两者几乎没区别。

那么从泄露的概率整体而言，两者大概存在2到3个数量级的区别。

而泄露还要考虑泄露的积累，从氢气分子的速度特性而言，积累很难，但氢气的爆炸范围实在是太大了，从而又不需要多少积累就能引起浓度达到底限。因此，两者结合，可以说定性的讲差距在1到2个数量级之间。但航空煤油的闪点高于室温，所以仅仅在高温部件表面才能形成局部爆炸氛围的积累。

总体来讲，泄露导致的浓度范围落在爆炸范围内，氢气比航空没有的概率高2个数量级以上。

我们在来看风险定义的严重程度方面。任何商业应用的模拟软件。包括※※部门推广的简易模拟软件，比如说美国的osha提供的免费模拟工具。都可以计算爆炸半径的冲击波压强，热辐射功率面积比的梯度。
你可以有兴趣的试一试，这个就是这贴里有朋友说的为什么氢气的临界当量比其他可燃气体低一个数量级的原因。因为氢气的压力效应特别显著。

所以说，这方面来讲，数量级是一倍的对比。这还没考虑由于高压氢气导致的射流装喷射泄露引起的湍流扰动和泄露量的区别。把这个算起来，反比与分子量的话，几乎是抵消的。

从而在整个风险程度来看，任何高压氢气存储的热机设备，可以说氢气的风险数值比航空煤油要高几乎3个数量级。

这仅仅是从风险考虑。

我们讨论任何爆炸，还要从引燃的难易程度考虑。这方面需要考虑的是，燃点和引燃能量。氢气的燃点是十分高的。但引燃能量，几乎比任何碳氢燃料都低一个数量级。

也就是说，任何一个微小的撞击能量或者电火花来讲，氢气更危险一个数量级。

而另一方面则是航空器的静电释放。这是一个比较难搞的方面。航空燃油来说，可以通过静电释放装置一定性的避免。但对于氢气很难。

整体来讲，以一个存储氢气和存储航空煤油的热机设备而言，同样的技术水平下，会导致风险程度有起码2个数量级的整体差距。

不是说你不能提高技术。但意味着，一个投入产出的技术成本份额里面，要增长2个数量级。你可以看看，这时候你的技术成本会不会影响利润。

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第 225 帖

strawberry

禁言中

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帖子: 9738

2018-06-07 12:52

jclark 发表于 2018-06-07 02:43
这里说的是航空器燃料箱，不是发动机。燃料箱做爆炸测试有意义么，哪种航空器也经受不住燃料箱爆炸吧。高超音速飞行器因为结构热胀冷缩导致燃料泄...

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第 224 帖

huxley

陈年泡菜

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2018-06-07 11:15

感谢回复，你说的有一定道理。

不过那个实验装置是放在手推车上一路推出来的，底部没有加盖。如果进行准备的时候是通过过量单质进行稀释保证烧杯内氢气的纯度，那么经过这些时间再演示，这个过程中氢气和空气能够较好地混合（姑且称之为“分界线不明显”）而不能保持清晰分层的话，是否点燃的时候应该听到爆鸣？实际是没有。根据现象判断，烧杯内的氢气很好地保持了分层状态，与空气的交界面上没有爆炸极限范围内的浓度（层次分明）。即使移动过程中氢气溢出了一点，结果无非是交界线退到了烧杯口内部一点而已，就像一满杯水晃动洒出去了一些那样。分子热运动？这个当然有，但似乎还不足以形成有效的爆炸极限区域。也许这个时候猛扇一扇风进去可能会有效果。

现在再考虑：
（1）如果一辆氢燃料电池车的储氢罐泄露了，是否能对原有相当于倒扣烧杯的顶部封闭空间里的空气形成用“过量单质进行稀释”的结果？——我觉得不能排除这个可能性。
（2）（同上）漏了，但车体不能形成顶部封闭空间，氢气能够在多长时间内跑掉？是否有可能无法在一定空间内较长时间维持爆炸极限？——这个我没有数据，但根据我从专业人员那里听来的说法，认为也不能排除这个可能性。这个相当于LZ的表述。

参照你的类比，我把一碗沙子和一晚乒乓球混起来，是否可以通过摇晃把两者较为清晰地分开？当然固体、液体和气体还是不一样，比如沙子和乒乓球需要晃一下才能分离。

我要回唐山2 发表于 2018-6-7 10:15
===============
哦。。。
我想，你是混淆了两个问题之间的关系。
你想通过气体收集是否能使用排空方法来说说明的，跟气体是否可以静置分层形成界面，这是两个完全不同的问题。
我举个直观的例子吧：
假设有两碗不同颜色的沙子，你所表达的，是这两碗沙子往一起倒，会不会迅速混合在一起；而混合气静置分层说的是，你能否把混在一起的两碗沙子分开。。。
实际上呢，气体也好、沙子也好，混合速度和程度受很多因素影响，比如你是否搅拌，比如气体混合时的温度（布朗运动的速度与此相关）。。这个情况还是很复杂的，而且，如上所述，它跟混合气的分离是没有关系的。
实际上，气体是相溶的，你把两种单质气体通入一个带有隔断的容器，撤去隔断，由于分子热运动，它最终的趋势也是趋向混合的，是不会保持界面的。
另外，能用排空法收集气体，其实也不能说明气体是否容易混合，或者说气体是否容易保持分层，一定程度上，排空法是利用了来不及混合的单质气体的密度，通过排开空气收集，但是在接触的部分他也是在混合的，这个部分实际上是通过通入过量单质进行稀释的。实际上，在启普发生器里面，初期也是有混合气问题的，它本质上也是用稀释的办法解决这个问题。正是由于混合气问题的存在，制备的氢气使用前 ...

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