室內(nèi)燃?xì)庑孤U(kuò)散的數(shù)值模擬研究.pdf

1、室內(nèi)燃?xì)夤艿老到y(tǒng)發(fā)生泄漏后，泄漏氣體與環(huán)境空氣不斷混合，房間內(nèi)氣體濃度不斷變化，達(dá)到爆炸極限時(shí)遇到點(diǎn)火源容易引發(fā)危險(xiǎn)事故，近年來由于燃?xì)庑孤┮l(fā)的爆炸事故時(shí)常發(fā)生，造成了極大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此本文以天然氣和液化石油氣為研究對象，采用理論模擬計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法對室內(nèi)燃?xì)庑孤U(kuò)散進(jìn)行了研究，得到不同邊界條件下室內(nèi)燃?xì)庑孤U(kuò)散的濃度分布及變化規(guī)律，研究結(jié)果有助于室內(nèi)燃?xì)夤艿腊踩O(shè)計(jì)，并可為室內(nèi)可燃?xì)怏w泄漏爆炸事故的預(yù)防提供理論

2、依據(jù)。
　　 基于連續(xù)性方程、動量方程、能量方程、無反應(yīng)多組分輸運(yùn)模型以及浮力修正的κ-ε雙方程湍流模型建立了室內(nèi)燃?xì)庑孤U(kuò)散的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合邊界條件和初始條件，采用有限體積法對控制方程進(jìn)行離散求解。
　　 對室內(nèi)燃?xì)庑孤U(kuò)散進(jìn)行數(shù)值模擬，著重研究了燃?xì)夥N類、泄漏位置、泄漏口徑、泄漏壓力、室外風(fēng)速及障礙物等邊界條件對室內(nèi)燃?xì)庑孤U(kuò)散過程的影響，數(shù)值模擬結(jié)果表明相同時(shí)刻液化石油氣泄漏擴(kuò)散形成的濃度場比天然氣泄漏擴(kuò)散形成的濃

3、度場要大；不同位置泄漏擴(kuò)散形成的濃度場不同，泄漏位置與房間出口異側(cè)，距離房間出口越遠(yuǎn)，房間內(nèi)氣體濃度越大；室內(nèi)氣體濃度與泄漏口徑和泄漏壓力成正比，與室外風(fēng)速成反比；障礙物改變了室內(nèi)氣流的運(yùn)動，對室內(nèi)燃?xì)獾男孤U(kuò)散有阻礙作用，泄漏氣體容易在障礙物附近堆積，障礙物高度越高，泄漏擴(kuò)散形成的濃度場越大，并得到了障礙物存在時(shí)不同位置泄漏擴(kuò)散的濃度分布。
　　 在理論模擬計(jì)算的基礎(chǔ)上，搭建了泄漏擴(kuò)散模擬小室，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以二氧化碳替代液