室內(nèi)燃氣泄漏擴散的數(shù)值模擬研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、室內(nèi)燃氣管道系統(tǒng)發(fā)生泄漏后,泄漏氣體與環(huán)境空氣不斷混合,房間內(nèi)氣體濃度不斷變化,達到爆炸極限時遇到點火源容易引發(fā)危險事故,近年來由于燃氣泄漏引發(fā)的爆炸事故時常發(fā)生,造成了極大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此本文以天然氣和液化石油氣為研究對象,采用理論模擬計算和實驗研究相結(jié)合的方法對室內(nèi)燃氣泄漏擴散進行了研究,得到不同邊界條件下室內(nèi)燃氣泄漏擴散的濃度分布及變化規(guī)律,研究結(jié)果有助于室內(nèi)燃氣管道安全設(shè)計,并可為室內(nèi)可燃氣體泄漏爆炸事故的預(yù)防提供理論

2、依據(jù)。
   基于連續(xù)性方程、動量方程、能量方程、無反應(yīng)多組分輸運模型以及浮力修正的κ-ε雙方程湍流模型建立了室內(nèi)燃氣泄漏擴散的數(shù)學模型,結(jié)合邊界條件和初始條件,采用有限體積法對控制方程進行離散求解。
   對室內(nèi)燃氣泄漏擴散進行數(shù)值模擬,著重研究了燃氣種類、泄漏位置、泄漏口徑、泄漏壓力、室外風速及障礙物等邊界條件對室內(nèi)燃氣泄漏擴散過程的影響,數(shù)值模擬結(jié)果表明相同時刻液化石油氣泄漏擴散形成的濃度場比天然氣泄漏擴散形成的濃

3、度場要大;不同位置泄漏擴散形成的濃度場不同,泄漏位置與房間出口異側(cè),距離房間出口越遠,房間內(nèi)氣體濃度越大;室內(nèi)氣體濃度與泄漏口徑和泄漏壓力成正比,與室外風速成反比;障礙物改變了室內(nèi)氣流的運動,對室內(nèi)燃氣的泄漏擴散有阻礙作用,泄漏氣體容易在障礙物附近堆積,障礙物高度越高,泄漏擴散形成的濃度場越大,并得到了障礙物存在時不同位置泄漏擴散的濃度分布。
   在理論模擬計算的基礎(chǔ)上,搭建了泄漏擴散模擬小室,設(shè)計了實驗系統(tǒng),以二氧化碳替代液

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