Трубопроводы с чистым водородом и смешанным природным газом являются одним из важных способов эффективного массового хранения и транспортировки водорода. Расширение и возмущения являются типичными режимами при быстрых переходных потоках в трубопроводах. Учитывая значительные различия физических свойств метана и водорода, прогнозирование быстротечных переходных процессов в трубопроводах с чистым водородом и смешанным газом становится более сложным. Путем построения моделирования переходных процессов в трубопроводах с чистым водородом и смешанным природным газом с использованием метода характеристик проведен глубокий анализ характеристик потока при сложных режимах, таких как открытие/закрытие клапанов и распространение разгрузочных волн. Результаты показывают: модель быстрых переходных процессов демонстрирует хорошую адаптивность, с ошибкой в 3,17 % по сравнению с фактическими данными эксплуатации водородных трубопроводов; существуют существенные различия в характеристиках быстротечных потоков метана и водорода — максимальная амплитуда метана во время быстрого закрытия расширения на 78,02 % выше, чем у водорода, но период колебаний водорода в 2,67 раза больше, чем у метана; высокое давление и большие диаметры труб значительно увеличивают скорость распространения волны давления в водородных трубопроводах, однако влияние диаметра на амплитуду невелико. Результаты исследования могут предоставить теоретическую поддержку для безопасной эксплуатации трубопроводов с чистым водородом и смешанным природным газом.

трубопровод для водорода; смешанный природный газ; быстрые переходы; метод характеристик; волны давления