天然氣管道泄漏的數(shù)值模擬與預(yù)警技術(shù)研究.pdf

1、隨著天然氣管道工業(yè)的發(fā)展，天然氣用戶越來越多。天然氣在輸送過程中會引起天然氣泄漏。天然氣泄漏不僅會導(dǎo)致能源物料流失，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會引起火災(zāi)、爆炸、中毒、傷亡等惡性事故，嚴(yán)重威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。因此，進(jìn)行天然氣管道泄漏預(yù)警技術(shù)研究，對管道輸送安全運(yùn)營和保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全意義重大。
　　本文基于流體力學(xué)、熱力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、預(yù)警技術(shù)等，對天然氣管道發(fā)生泄漏后的擴(kuò)散規(guī)律及預(yù)警方法進(jìn)行研究。首先，分析了國內(nèi)外在

2、氣體泄漏、擴(kuò)散和預(yù)警技術(shù)方面的研究現(xiàn)狀，對天然氣管道泄漏量、紊動射流理論進(jìn)行分析，推導(dǎo)了氣體流動的基本控制方程;其次，根據(jù)流體力學(xué)和熱力學(xué)基本理論，建立了開放空間中天然氣管道泄漏后在大氣中擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用有限元方法對模型的偏微分方程組進(jìn)行離散求解;接著用計(jì)算流體力學(xué)仿真軟件FLUENT中的GAMBIT模塊建立了天然氣管道泄漏擴(kuò)散的物理模型，繪制了二維網(wǎng)格，確定相應(yīng)邊界條件;然后用FLUENT模擬不同時(shí)間、不同管道壓力、不同泄漏方式的泄