管道输送有毒有害气体泄漏扩散数值模拟研究

发布时间：2017-04-18 11:09

  本文关键词：管道输送有毒有害气体泄漏扩散数值模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：化工生产过程中及居民日常生活中，通常用管道输送有毒有害气体。然而,在管道输送有毒有害气体途中常常由于管道侵蚀穿孔、连接件密封不严、人为等因素造成管道内有毒有害气体泄漏至大气中。有毒有害气体一旦发生泄漏，在风的作用下迅速扩散，可能会造成中毒、爆炸、火灾、窒息等突发性事故，严重危害人民健康和资产安全。为了帮助事故发生企业了解有毒有害气体泄漏扩散规律，做好应急救援工作减少伤亡人数，本文对管道输送有毒有害气体泄漏扩散进行了数值模拟研究。 首先，本论文分析了国内外研究人员对气体泄漏扩散方面的研究进展，同时介绍了气体流动的基本控制方程及射流理论。其次，讨论了影响气体泄漏扩散的因素，运用Gambit软件建立了几何模型，将几何模型导入计算流体力学软件Fluent6.3.26后研究不同因素(地形、泄漏孔尺寸、风速、泄漏速度、障碍物等)对有毒有害气体泄漏扩散的影响，得到有毒有害气体在不同因素下的浓度场分布并对模拟结果进行分析，此外，本文亦模拟了厂区氯气泄漏危险区域的动态变化范围及厨房天然气软管脱落情况下天然气泄漏扩散的过程，并用Tecplot软件对结果进行处理。最后，，提出了有毒有害气体泄漏后初步救援处置方案。论文的研究有助于安全管理部门掌握有毒有害气体泄漏事故的后果及影响，为采取相应的应急措施提供参考。 本文数值模拟有毒有害气体泄漏扩散所得的结果与泄漏、扩散的理论相符，运用Fluent模拟气体在大气中泄漏扩散的研究方法为研究气体泄漏扩散提供了一种分析思路，分析所得的结论为应急救援及疏散人群提供了重要依据。
【关键词】：有毒有害气体 泄漏 扩散 Fluent 管道
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ055.81;TQ086
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 本领域国内外研究现状9-13
• 1.2.1 本领域国外研究现状10-12
• 1.2.2 本领域国内研究对象12-13
• 1.3 研究的主要内容13-14
• 第二章 有毒有害气体泄漏扩散理论基础14-28
• 2.1 压力管道14-16
• 2.1.1 压力管道分级14
• 2.1.2 管道失效的原因14-16
• 2.2 有毒有害气体16-20
• 2.2.1 有毒有害气体的基本概念16-17
• 2.2.2 有毒有害气体的危害特性17
• 2.2.3 有毒有害气体侵害人体的路径17-18
• 2.2.4 评价指标18-20
• 2.3 泄漏扩散模式20-24
• 2.3.1 泄漏源类型20-21
• 2.3.2 泄漏量计算21
• 2.3.3 扩散模式21-22
• 2.3.4 气体扩散过程22-24
• 2.3.5 气体紊动射流24
• 2.4 影响气体扩散的因素24-27
• 2.5 小结27-28
• 第三章 计算流体力学理论基础28-36
• 3.1 CFD 简介28
• 3.2 Fluent 简介28-30
• 3.2.1 Fluent 概述28-29
• 3.2.2 Fluent 软件的结构29-30
• 3.3 计算流体力学控制方程组30-35
• 3.3.1 扩散基本守恒方程30-33
• 3.3.2 湍流模型控制方程33-35
• 3.3.3 组分运输方程35
• 3.3.4 本构方程35
• 3.4 小结35-36
• 第四章 有毒有害气体泄漏扩散模拟研究36-60
• 4.1 有毒有害气体泄漏扩散的数值模拟36-48
• 4.2 开敞空间氯气泄漏扩散数值模拟48-51
• 4.3 有限空间内天然气泄漏扩散数值模拟51-59
• 4.4 小结59-60
• 第五章 有毒有害气体泄漏应急救援60-64
• 5.1 应急组织机构60-62
• 5.2 应急处置62-63
• 5.3 应急结束63
• 5.4 小结63-64
• 第六章 结论与展望64-66
• 6.1 主要研究成果及结论64-65
• 6.2 展望65-66
• 参考文献66-69
• 攻读学位期间的研究成果69-70
• 致谢70-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 方自虎;蔺宏;黄鹄;郑汉忠;;管廊内燃气泄漏扩散的模型试验与数值仿真[J];工程力学;2006年09期

2 孟志鹏;王淑兰;丁信伟;;障碍物附近可燃性气体泄漏扩散的三维数值模拟[J];化工装备技术;2007年02期

3 龙长江;齐欢;张翼鹏;;煤气储罐泄漏扩散模型及仿真[J];华中科技大学学报(自然科学版);2006年04期

4 洪志琼;四川盆地东部气田天然气泄漏现状研究[J];中国环境监测;2004年06期

5 刘祖德;闫罡星;赵云胜;;钢铁企业开放空间煤气扩散规律研究[J];中国安全生产科学技术;2009年04期

6 肖建兰;吕保和;王明贤;周加倍;;气体管道泄漏模型的研究进展[J];煤气与热力;2006年02期

7 肖源;;氮气窒息事故分析及预防措施[J];安全、健康和环境;2010年07期

8 田贯三;管道燃气泄漏过程动态模拟的研究[J];山东建筑工程学院学报;1999年04期

9 于畅;田贯三;;城市燃气泄漏强度计算模型的探讨[J];山东建筑大学学报;2007年06期

10 薛海强;田贯三;王国磊;;障碍物对可燃气体泄漏扩散影响的数值模拟[J];山东建筑大学学报;2010年04期

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本文编号：314734