重氣泄漏擴(kuò)散過程的數(shù)值模擬研究.pdf

1、易燃易爆有毒有害物質(zhì)的泄漏擴(kuò)散在工業(yè)生產(chǎn)、儲(chǔ)存以及使用運(yùn)輸過程中經(jīng)常發(fā)生。這些物質(zhì)泄漏后通常會(huì)形成比空氣重的物質(zhì)即重氣，由于重氣受到重力沉降的作用，一般都緊鄰地面擴(kuò)散，其危險(xiǎn)性要高于中性氣體，因此有必要對(duì)其泄漏擴(kuò)散過程進(jìn)行模擬研究以評(píng)價(jià)其危險(xiǎn)性及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，模擬結(jié)果同樣可用于事故應(yīng)急救援預(yù)案的編制和安全評(píng)價(jià)中。
　　 通過引入濕度的概念對(duì)ⅡT Heavy Gas Models加以改進(jìn)，將改進(jìn)后的模型用MATLAB編程并用于重氣的連

2、續(xù)和瞬時(shí)泄漏擴(kuò)散現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，模擬結(jié)果表明，模型的誤差與ⅡT Heavy Gas Models相當(dāng)，但是能更加真實(shí)的反映現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，雖然箱模型能對(duì)重氣擴(kuò)散的濃度進(jìn)行預(yù)測(cè)，但是其適用范圍受到環(huán)境風(fēng)速等因素的影響。在高風(fēng)速以及低泄漏速度的情況下，箱模型所模擬的結(jié)果誤差很大甚至是錯(cuò)誤的，因此利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)技術(shù)對(duì)重氣擴(kuò)散過程進(jìn)行模擬成為研究的重點(diǎn)。
　　 CFD技術(shù)通過建立流體基本的守恒方程結(jié)合適當(dāng)?shù)某跏己瓦吔鐥l件加上數(shù)值

3、計(jì)算理論來預(yù)測(cè)流體場(chǎng)內(nèi)各狀態(tài)參數(shù)的變化情況，采用CFD軟件FLUENT中的標(biāo)準(zhǔn)κ-ε雙方程模型對(duì)連續(xù)和瞬時(shí)泄漏的重氣擴(kuò)散的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了模擬并將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較分析，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
　　 選取了不同種類的擴(kuò)散模型中比較典型和常用的模型進(jìn)行了比較，將4種典型的模型應(yīng)用于大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)誤差分析的方法對(duì)各模型的模擬結(jié)果進(jìn)行比較表明，各模型的模擬結(jié)果普遍偏高，相比較而言，CFD模型模擬結(jié)果最為準(zhǔn)確。