纯电动SUV汽车火灾数值模拟分析

以三元锂电池单体为点火源,综合考虑座椅、门板内饰、轮胎等车内可燃物对热传递的影响,搭建某纯电动SUV汽车整车模型并进行整车火灾燃烧数值模拟,探究由于动力电池热失控引发的纯电动SUV整车火灾燃烧特性、燃烧进程火焰传播及驾驶舱烟雾分析。结果表明,在没有灭火措施的情况下,由电池组引发的整车燃烧可划分为电池包内热扩散、车厢内可燃物燃烧及整车全面燃烧三个阶段,在仿真约35 s后,底盘出现肉眼可见的火焰并逐渐蔓延至整车,且其热传播从底盘向前蔓延的速度大于向后蔓延的速度,起火过程伴随大量烟雾产生。整车温度呈现为汽车底部和两头温度高中间温度较低的情况,汽车电池包位置温度最高,前动力舱次之,后动力舱相对温度最低,燃烧过程产生的峰值热释放速率为5100 kW,最高温度超过800℃。对驾驶员位置进行烟气浓度探测,发现烟气在火灾发生后第15 s进入并在10 s内完全覆盖乘员舱,威胁人员生命安全。本研究探究了纯电动SUV汽车燃烧火灾特性及关键时间节点,有助于深入认识三元锂电池及纯电动汽车热危害性,为人员逃生及消防提供参考。