城市燃气管道泄漏扩散流场模型研究

发布时间：2018-11-08 14:32

【摘要】：在我国经济社会发展的大背景下,城镇天然气输送管网往往分布于人口和建筑物较集中的地方,这使得城镇天然气成为事故后果最严重、最频发的可燃可爆气体之一。了解天然气泄露扩散的规律可以对泄露事故及时采取控制,同时也可以对泄露事故进行预测评价。本文建立了城镇天然气管道泄露扩散的模型,首先利用流体力学基本理论进行分析,而后利用CFD数值模拟软件对其进行模拟计算,得出天然气泄露后的扩散规律及危险区域。运用工程热力学和流体力学基本公式推导出三种泄露模型(小孔模型、管道-小孔模型、管道模型)的计算公式,并利用Matlab数学软件编程计算出城镇高中压燃气泄露事故在不同工况下的泄漏量,汇集在表格中,为后面的研究提供参考。通过理论分析并结合现实实际情况,建立城镇街道模式下天然气管道泄露扩散的几何模型,利用CFD数值模拟软件对其进行模拟计算,得出泄露扩散的一般规律。并用CFD模拟不同时间、不同泄露孔径、及不同障碍物高度条件下天然气泄露扩散情况,分析不同因素对天然气泄露扩散的影响。
[Abstract]:Under the background of the economic and social development of our country, the urban natural gas pipeline network is often distributed in the places where the population and buildings are concentrated, which makes the urban natural gas become one of the most serious and frequent combustible and explosive gases. Understanding the law of natural gas leakage and diffusion can control the leakage accident in time, and can also predict and evaluate the leakage accident. In this paper, the model of leakage and diffusion of urban natural gas pipeline is established. Firstly, the basic theory of fluid mechanics is used to analyze it, and then the numerical simulation software CFD is used to simulate and calculate it, and the diffusion law and dangerous area after gas leakage are obtained. Based on the basic formulas of engineering thermodynamics and fluid mechanics, the calculation formulas of three kinds of leakage models (pore model, pipe-pore model, pipeline model) are derived. The leakage amount of urban high pressure gas leakage accident under different working conditions is calculated by using Matlab software, which is collected in the table to provide a reference for the later research. Based on the theoretical analysis and the actual situation, the geometric model of gas pipeline leakage and diffusion under the urban street mode is established, and the general law of leakage diffusion is obtained by using CFD numerical simulation software. CFD is used to simulate the diffusion of natural gas at different time, different pore diameters and different height of obstacles, and the influence of different factors on the diffusion of natural gas is analyzed.
【学位授予单位】：华北科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU996

【参考文献】

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本文编号：2318756