燃?xì)夤芫W(wǎng)仿真技術(shù)及其泄漏危險性研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市燃?xì)庀M(fèi)量日益增加，燃?xì)夤芫W(wǎng)變得日趨復(fù)雜，這使得人們更難于了解和掌握管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律。而燃?xì)夤芫W(wǎng)發(fā)生泄漏是一個概率事件，完全杜絕泄漏事故的發(fā)生是不可能的。管網(wǎng)一旦發(fā)生氣體泄漏，將有可能造成重大的財產(chǎn)損失甚至人員傷亡。因此，燃?xì)夤芫W(wǎng)仿真技術(shù)及其泄漏危險性的研究已成為當(dāng)前燃?xì)廨斉漕I(lǐng)域亟待解決的重要課題。 本文從課題的研究背景出發(fā)，先是分析了國內(nèi)外燃?xì)夤芫W(wǎng)仿真技術(shù)及氣體泄漏危險性的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及所

2、存在的問題，最后指出本文的主要研究內(nèi)容。通過建立管道瞬態(tài)流動模型，首次采用流體網(wǎng)絡(luò)理論對模型進(jìn)行求解，并和傳統(tǒng)的數(shù)值解法（隱式差分法和特征線法）進(jìn)行對比，得到兩者最大偏差約為1％。采用該方法對北京市六環(huán)的部分高壓燃?xì)夤芫€進(jìn)行模擬分析，得到模擬值與實(shí)測值的最大偏差約為2.1％。傳統(tǒng)的管網(wǎng)仿真方法要求每個節(jié)點(diǎn)都需分配一個已知參數(shù)（節(jié)點(diǎn)壓力或流量），針對這一缺陷，提出了相應(yīng)的解決辦法。采用改進(jìn)后的管網(wǎng)仿真方法對天津市的部分高壓燃?xì)夤芫€進(jìn)行模擬

3、分析，得到模擬值與實(shí)測值吻合得較好。 過去常采用高斯擴(kuò)散模型研究氣體擴(kuò)散過程。通過研究發(fā)現(xiàn)，高斯擴(kuò)散模型存在一定的缺陷，其不能真實(shí)反映泄漏燃?xì)獾臄U(kuò)散過程。本文對Ooms擴(kuò)散模型進(jìn)行改進(jìn)，考慮了泄漏氣體的速度、密度、濃度和溫度等參數(shù)。將Ooms改進(jìn)模型應(yīng)用于管道泄漏燃?xì)獾臄U(kuò)散研究，獲得泄漏氣體的擴(kuò)散危險域?；谠撗芯砍晒玫娇捎糜陬A(yù)測泄漏氣體擴(kuò)散危險高度及危險距離的關(guān)系式。采用CFD技術(shù)對管道噴射火焰進(jìn)行數(shù)值模擬，得到模擬結(jié)果與