池火災(zāi)下立式油罐水噴淋冷卻防護(hù)數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)和生活對(duì)油品需求量的增大，大型化成為油品儲(chǔ)運(yùn)的發(fā)展方向，同時(shí)罐區(qū)的安全性問題越來越棘手。池火災(zāi)作為油罐，特別是立式油罐主要的火災(zāi)形式，其產(chǎn)生、發(fā)展、撲救過程引起社會(huì)的廣泛關(guān)注，因此研究立式油罐池火災(zāi)的燃燒與熱傳遞規(guī)律、罐體噴淋冷卻防護(hù)對(duì)于保證罐區(qū)與人身安全具有重要的意義。
　　本文通過分析國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，確定本文的研究內(nèi)容。筆者首先建立池火災(zāi)模型，其中包括燃燒速率、熱釋放率、火焰高度和溫度、熱輻射通量等參數(shù)。通過數(shù)值

2、模擬得到火焰高度和溫度值，并與計(jì)算值和理論值相比較，證明了模擬的有效性和合理性。
　　掌握池火災(zāi)燃燒性質(zhì)后，本文重點(diǎn)使用軟件FLUENT6.3對(duì)池火災(zāi)情況下立式油罐的水噴淋冷卻防護(hù)進(jìn)行研究。首先建立數(shù)值模擬相關(guān)的物理和數(shù)學(xué)模型，針對(duì)熱環(huán)境建立燃燒的理論模型；對(duì)立式油罐進(jìn)行簡化設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上，建立外部水噴淋的具體模型，并對(duì)其相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。
　　本文分別研究了罐外池火災(zāi)和罐內(nèi)池火災(zāi)兩種火災(zāi)類型，其中重點(diǎn)研究了罐內(nèi)全開口池

3、火災(zāi)及其水噴淋冷卻防護(hù)。罐外池火災(zāi)模擬分別采用Q235-A和16MnR兩種不同的罐壁材質(zhì)研究罐壁材料對(duì)水噴淋冷卻效果的影響，得到罐壁材質(zhì)對(duì)水噴淋冷卻的影響可以忽略；通過設(shè)置罐壁和罐內(nèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)罐內(nèi)氣液相溫度變化并對(duì)其大小進(jìn)行對(duì)比研究。罐內(nèi)池火災(zāi)水噴淋冷卻防護(hù)采用不同的水噴淋強(qiáng)度，探討針對(duì)設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐最合理的水噴淋強(qiáng)度，得到隨著水噴淋強(qiáng)度的增大，冷卻防護(hù)效果變強(qiáng)，并且得到當(dāng)噴淋強(qiáng)度在12L/min·m2左右時(shí)為最佳的水噴淋強(qiáng)度，這一數(shù)值模擬