危險液化氣體BLEVE擴散特性模擬研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、把各種氣體以液體形式儲存是日常以及工業(yè)中一種十分廣泛的手段。液化氣體容器在生產(chǎn)、使用和運輸過程中潛在的安全性問題也正在引起人們更高的重視。過熱液體膨脹蒸氣爆炸(BLEVE)作為液化氣體事故中后果最嚴重,潛在可能最普遍的事故模式,對它的研究成為近20年來安全工程建設(shè)的熱點之一。
   本文針對液化氣體BLEVE事故產(chǎn)生的云團,根據(jù)可供對比驗證的小尺度室內(nèi)實驗,用CFD法進行建模,從微觀上液滴群和宏觀上云團兩個角度對傳質(zhì)傳熱和介質(zhì)運

2、動過程進行研究。通過對比數(shù)值模擬與實驗數(shù)據(jù),證明了本文模型和數(shù)值模擬的可靠性。根據(jù)選定小尺度實驗建立了三維模型并用有限體積法進行流場離散化,模擬中引用液滴在容器位置就已形成的假設(shè),通過C語言編程優(yōu)化液滴初始速度,采用液滴沸騰蒸發(fā)模型、液滴破碎模型、隨機軌道模型以及R-R液滴直徑分布來描述液滴群的運動,用拉格朗日-歐拉法來進行數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬得到了液滴的沸騰蒸發(fā)速率、直徑分布、溫度分布和云團體積變化、云團內(nèi)介質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變化、云團溫度

3、等。繼而本文又考慮了環(huán)境風速、不同介質(zhì)物性兩個因素對液滴過熱蒸發(fā)及云團擴散過程的影響。
   本文還通過對比兩種常見危險液化氣體的模擬結(jié)果,研究了物性參數(shù)對BLEVE后果液滴蒸發(fā)進裂及液滴和空氣熱量傳遞過程的影響。通過模擬不同風速下BLEVE后果云團的運動過程,對不同階段風速對云團的影響進行了分析和討論。論文中還將本文模型的模擬結(jié)果的和傳統(tǒng)擴散箱模型理論進行對比,對比結(jié)果表明本模型具有較好的優(yōu)化性。這些工作對用CFD法的延伸有積

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