溫度梯度作用下室內(nèi)天然氣泄漏擴(kuò)散濃度場(chǎng)研究.pdf

1、在世界能源危機(jī)的大環(huán)境下，一種清潔、高效的能源——天然氣正逐漸受到人類的青睞，發(fā)展天然氣工業(yè)已經(jīng)開(kāi)始成為世界各國(guó)節(jié)能減排和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的共同選擇。天然氣的開(kāi)發(fā)利用需要管道系統(tǒng)的輸送，截止到2006年，我國(guó)天然氣管線的總長(zhǎng)度已經(jīng)達(dá)到了近3萬(wàn)千米。由于城市燃?xì)廨斉湓O(shè)施常是分布在人口及公共設(shè)施密集的區(qū)域，一旦發(fā)生天然氣泄漏事故，將會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。燃?xì)夤艿佬孤┦浅鞘腥細(xì)獍踩鹿实闹饕蛑?，本文著力于天然氣泄漏擴(kuò)散規(guī)律的

2、探索，重點(diǎn)在于溫度梯度對(duì)天然氣泄漏擴(kuò)散的作用機(jī)理的研究。
　　 本文所做的工作主要包括以下三部分:從宏觀上分析了室內(nèi)天然氣泄漏擴(kuò)散的影響因素，然后，深入推導(dǎo)各種因素對(duì)天然氣擴(kuò)散作用的機(jī)理，尋找一一對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系式，最后，通過(guò)數(shù)值模擬來(lái)驗(yàn)證各種影響因素對(duì)天然氣擴(kuò)散作用的趨勢(shì)，定性地對(duì)比各種影響因素對(duì)天然氣擴(kuò)散作用的大小，找出對(duì)天然氣擴(kuò)散作用權(quán)重較大的因素。
　　 ①第一部分在分析天然氣擴(kuò)散的影響因素之前，本文重點(diǎn)提出了兩個(gè)

3、衡量各種環(huán)境因素對(duì)燃?xì)庑孤U(kuò)散影響的權(quán)衡因子:擴(kuò)散初始的擴(kuò)散速度和擴(kuò)散穩(wěn)定后的影響面積，并且提出了兩個(gè)權(quán)衡因子的適用條件。本文第一次將影響室內(nèi)天然氣擴(kuò)散的因素分為四大項(xiàng):壓力梯度作用、溫度梯度直接作用、密度浮升力作用、熱力浮升力作用。
　　 ②第二部分從公式推導(dǎo)為前文提出的理論尋求依據(jù)，將各種影響因素對(duì)組分氣體擴(kuò)散作用以數(shù)學(xué)式子表示出來(lái)，重點(diǎn)將影響組分氣體擴(kuò)散的因素用四個(gè)數(shù)學(xué)公式表示，然后用數(shù)量級(jí)分析，對(duì)比各個(gè)影響因素對(duì)擴(kuò)散的作

4、用權(quán)重，得到結(jié)論:擴(kuò)散項(xiàng)中以組分壓力梯度作用項(xiàng)為主，密度浮升力作用項(xiàng)會(huì)對(duì)壓力梯度作用項(xiàng)產(chǎn)生明顯的加強(qiáng)或阻滯作用，溫度梯度作用項(xiàng)和熱力浮升力作用項(xiàng)也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，影響程度稍微小一些，也不可忽略。
　　 ③第三部分通過(guò)數(shù)值模擬得到結(jié)論:溫度梯度作用項(xiàng)與浮升力對(duì)天然氣泄漏擴(kuò)散速度的影響是相互獨(dú)立的，并且溫度梯度對(duì)天然氣擴(kuò)散作用與溫度梯度方向相同，即溫度梯度對(duì)天然氣擴(kuò)散的作用是天然氣有向溫度高的方向遷移的趨勢(shì)。對(duì)于數(shù)量級(jí)相同的溫度梯