溫度梯度作用下室內(nèi)天然氣泄漏擴散濃度場研究.pdf

1、在世界能源危機的大環(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)開始成為世界各國節(jié)能減排和促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的共同選擇。天然氣的開發(fā)利用需要管道系統(tǒng)的輸送，截止到2006年，我國天然氣管線的總長度已經(jīng)達到了近3萬千米。由于城市燃氣輸配設(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，將會造成嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。燃氣管道泄漏是城市燃氣安全事故的主要原因之一，本文著力于天然氣泄漏擴散規(guī)律的

2、探索，重點在于溫度梯度對天然氣泄漏擴散的作用機理的研究。
　　 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)天然氣泄漏擴散的影響因素，然后，深入推導(dǎo)各種因素對天然氣擴散作用的機理，尋找一一對應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系式，最后，通過數(shù)值模擬來驗證各種影響因素對天然氣擴散作用的趨勢，定性地對比各種影響因素對天然氣擴散作用的大小，找出對天然氣擴散作用權(quán)重較大的因素。
　　 ①第一部分在分析天然氣擴散的影響因素之前，本文重點提出了兩個

3、衡量各種環(huán)境因素對燃氣泄漏擴散影響的權(quán)衡因子:擴散初始的擴散速度和擴散穩(wěn)定后的影響面積，并且提出了兩個權(quán)衡因子的適用條件。本文第一次將影響室內(nèi)天然氣擴散的因素分為四大項: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)，將各種影響因素對組分氣體擴散作用以數(shù)學(xué)式子表示出來，重點將影響組分氣體擴散的因素用四個數(shù)學(xué)公式表示，然后用數(shù)量級分析，對比各個影響因素對擴散的作

4、用權(quán)重，得到結(jié)論:擴散項中以組分壓力梯度作用項為主，密度浮升力作用項會對壓力梯度作用項產(chǎn)生明顯的加強或阻滯作用，溫度梯度作用項和熱力浮升力作用項也會產(chǎn)生一定的影響，影響程度稍微小一些，也不可忽略。
　　 ③第三部分通過數(shù)值模擬得到結(jié)論:溫度梯度作用項與浮升力對天然氣泄漏擴散速度的影響是相互獨立的，并且溫度梯度對天然氣擴散作用與溫度梯度方向相同，即溫度梯度對天然氣擴散的作用是天然氣有向溫度高的方向遷移的趨勢。對于數(shù)量級相同的溫度梯