多因素耦合作用下室內(nèi)燃氣泄漏擴散濃度場模擬研究.pdf

1、隨著我國天然氣開發(fā)和利用的飛速發(fā)展,天然氣已經(jīng)成為城市生活生命線中不可或缺的一部分。然而,由于不可避免的管道老化、腐蝕、焊縫缺陷或人為損壞等原因,燃氣管道泄漏事故頻頻發(fā)生。燃氣屬于易燃易爆的危險性輕質(zhì)氣體,當燃氣在室內(nèi)有限空間內(nèi)發(fā)生泄漏,容易引起火災和爆炸等事故,后果非常嚴重。與此同時,燃氣泄漏擴散至大氣,將受到外部環(huán)境多物理場(溫度場、濕度場和濃度場)的影響。因此,系統(tǒng)地研究燃氣泄漏擴散過程中各氣象因素對燃氣擴散的影響,對事故后處理、

2、救援和疏散有重要的意義。發(fā)展可燃及有毒氣體擴散的數(shù)值模擬是預測和評價氣體泄漏擴散帶來的危險性的主要工具和手段之一,鑒于以往研究僅局限于單一因素對室內(nèi)空氣中污染物擴散的影響,本文以室內(nèi)燃氣泄漏擴散為背景,研究多因素耦合作用下室內(nèi)燃氣泄漏擴散規(guī)律。
　　 本文首先以非平衡熱力學和不可逆熱力學為理論依據(jù),建立溫濕度耦合擴散模型,探討了溫濕度分布特性與溫濕度梯度交叉耦合對室內(nèi)燃氣泄漏擴散的影響,并結(jié)合氣體泄漏擴散的基本理論和湍流擴散理論

3、,建立了多因素耦合作用下燃氣泄漏擴散數(shù)學模型。
　　 其次,本文以Matlab軟件為開發(fā)工具,編寫多因素耦合作用下燃氣擴散模式程序,對溫濕度耦合作用下不同溫濕度分布環(huán)境下室內(nèi)燃氣泄漏擴散過程進行模擬,快速求取預測點的燃氣濃度,得到室內(nèi)燃氣擴散過程中在不同溫濕度分布條件下的濃度場分布規(guī)律。
　　 最后,以流體力學三大守恒方程和湍流模型為基礎,采用CFD流體力學軟件Fluent對室內(nèi)燃氣泄漏擴散進行模擬,得出溫濕度耦合作用下