Numerical and Experimental Study on Jet Flame Behavior and Smoke Pattern Characteristics of 50 Ah NCM Lithium-Ion Battery Thermal Runaway

燃烧 烟雾 烟灰 喷射(流体) 机械 材料科学 热的 羽流 计算机模拟 热失控 沉积(地质) 预混火焰 扩散火焰 环境科学 火焰前沿 火焰结构 点火系统 核工程 火焰蔓延 数值分析 优势(遗传学) 电池(电) 燃烧室 层流火焰速度 绝热火焰温度 航空航天工程 灭火 火灾动力学模拟器
作者
xuehui Wang,Zilin Fan,Zhuo’er Sun,Xin Fu,Mingyu Jin,Yang Shen,Shu Lin,Zhi Wang
出处
期刊:Batteries [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:12 (1): 23-23
标识
DOI:10.3390/batteries12010023
摘要

This paper investigates the flame behavior and smoke pattern characteristics of lithium-ion battery (LIB) fires using an integrated experimental and numerical simulation approach. Based on fire dynamics theory, a jet flame model for LIB thermal runaway (TR) is developed to analyze the flame height and dynamic characteristics. The results reveal two distinct regimes in LIB jet flames: momentum-controlled dominance in the early TR stage (lasting approximately 3 s) and buoyancy-controlled dominance in subsequent combustion. The jet flame shifts from a momentum-dominated regime (Fr > 5) to a buoyancy-dominated plume (Fr < 5) as the vent velocity decays below 12 m/s. The simulated flame heights align with experimental measurements and the Delichatsios model, validating the numerical approach. Furthermore, the distribution of flame components (e.g., H2, CO, CO2, CH4, C2H4) is analyzed, highlighting the influence of multi-component gases on combustion heterogeneity. Smoke pattern analysis demonstrates that soot deposition varies significantly between momentum- and buoyancy-controlled stages, with the former producing darker, concentrated deposits and the latter yielding wider, lighter patterns. These findings provide a theoretical basis for forensic fire investigation (accident reconstruction) and targeted suppression strategies for different combustion stages.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
阿玖完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
梅一一完成签到,获得积分10
1秒前
懒洋洋发布了新的文献求助10
1秒前
亓天大圣发布了新的文献求助10
1秒前
玫瑰555发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
身处人海完成签到,获得积分10
1秒前
Owen的应助被7D采纳,获得10
1秒前
星梦完成签到,获得积分10
1秒前
润物无声完成签到,获得积分0
2秒前
FBI911完成签到,获得积分0
2秒前
2秒前
小马甲的应助被eng采纳,获得10
3秒前
王福鑫完成签到 ,获得积分10
3秒前
恩恩灬完成签到,获得积分10
3秒前
咩咩羊完成签到,获得积分10
3秒前
杨旭完成签到,获得积分10
3秒前
聪明乐儿完成签到,获得积分10
3秒前
P1atinum完成签到,获得积分10
3秒前
咯咯葛完成签到 ,获得积分10
3秒前
franklylyly完成签到,获得积分10
3秒前
华仔的应助被神勇友灵采纳,获得10
3秒前
lslslslsllss发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
4秒前
千与千寻完成签到,获得积分10
4秒前
耶耶粘豆包完成签到,获得积分10
4秒前
Mira完成签到,获得积分10
4秒前
jing完成签到,获得积分10
5秒前
CipherSage的应助被幸福采纳,获得10
5秒前
v0id的应助被小度小度采纳,获得10
5秒前
hengshan完成签到,获得积分10
5秒前
xing_xing的应助被x1采纳,获得20
6秒前
6秒前
活力的含桃完成签到,获得积分10
6秒前
井叙完成签到,获得积分10
6秒前
xuan发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.4的应助被打开电脑采纳,获得10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Campbell's Operative Orthopaedics, E-Book 3000
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8014951
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9461416
关于积分的说明 21187467
捐赠科研通 7586233
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3384755
关于科研通互助平台的介绍 2517815
邀请新用户注册赠送积分活动 2419941