油罐車火災(zāi)的數(shù)值模擬.pdf

1、近年來，隨著現(xiàn)代石油工業(yè)和石化工業(yè)的迅速發(fā)展，國家對能源的需求越來越大，油罐車作為散裝油品的公路運輸工具而應(yīng)用十分普遍。一旦發(fā)生火災(zāi)將給人民生命和國家財產(chǎn)造成巨大損失。開展對油罐火災(zāi)燃燒特性的研究，可以為油罐車事故預(yù)防和控制以及安全防護距離的制定提供重要的理論依據(jù)。
　　通過廣泛調(diào)研及文獻查閱，借鑒和應(yīng)用國內(nèi)外油罐火災(zāi)領(lǐng)域的理論及實驗成果，首先介紹了CFD技術(shù)和FDS軟件的功能和發(fā)展情況，對FDS軟件在油罐火災(zāi)模擬方面的有效性作了

2、綜述,對油罐火災(zāi)模型以及輻射模型進行了理論分析。
　　本文主要根據(jù)理論分析結(jié)果，利用流體力學(xué)軟件FDS采用大渦模擬對庚烷液化烴油罐火災(zāi)在無風和有風條件下進行場模擬分析，建立油罐火災(zāi)燃燒的物理模型，對無風和有風條件下庚烷液化烴油罐火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展和熄滅的過程進行了動態(tài)模擬，研究了油罐火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展和流動的動態(tài)變化特征，觀察了著火油罐燃燒特性的變化。由模擬得出在無風條件下庚烷然燒過程經(jīng)歷了三個階段，穩(wěn)定燃燒階段集中在13-45s之間，

3、這個階段的最高溫度為970℃，油罐火災(zāi)燃燒時的釋熱率在30s時達到了最大值450kw，最大值狀態(tài)維持了大約40s。釋熱率是影響火災(zāi)發(fā)展的最主要的參數(shù)，其大小影響火災(zāi)熱通量和煙氣濃度，對制定救援消防安全距離起到至關(guān)重要的作用。
　　同時在各種條件不變的情況下對不同風速下的火災(zāi)情況進行了數(shù)值模擬，得出火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣量明顯增大，油罐火災(zāi)火焰高度、形狀、溫度受風速的影響較大。當風速小于1m/s時火焰形狀和高度沒什么變化，最高溫度要比無風時

4、高；當風速大于1m/s時火焰的高度和最高溫度隨著風速的增大而減小，而火焰的傾斜角度隨著風速的增大而增大，當風速達到一定范圍，火焰的高度和傾斜角度不再變化。
　　在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，用FDS軟件來模擬無風和有風情況下油罐火災(zāi)對周圍環(huán)境的熱輻射影響。根據(jù)熱輻射傷害、破壞模型，對火災(zāi)環(huán)境下油罐車事故的安全距離進行了計算和分析。
　　文章在對油罐火災(zāi)過程的研究中，利用FDS模擬火災(zāi)過程，完成了對庚烷油罐火災(zāi)燃燒特性的模擬和分析，