LNG水下泄漏引起快速相变的数值模拟与结果分析

发布时间：2017-11-18 18:23

  本文关键词：LNG水下泄漏引起快速相变的数值模拟与结果分析

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【摘要】：为了定量预测快速相变的爆炸强度,建立了一种欧拉-欧拉双流体多相流模型与传热模型相互耦合的数值模型,通过对比Clarke H的快速相变实验数据验证了模型的可靠性和正确性。通过数值计算,得出快速相变在水上水下的动态过程、局部超压情况以及甲烷质量分数在水平方向及竖直方向的分布。结果表明,快速相变本质上是LNG与水之间强制对流、膜态沸腾、爆发沸腾和核态沸腾的快速转换过程;快速相变持续时间极短约1秒;在典型的LNG泄漏情形下,局部超压最大可达97kPa,可造成砖墙倒塌,严重损伤人的内脏甚至引起死亡;快速相变不仅有超压危害,在下游或下风向区域还可能进一步引起火灾和窒息等潜在危害。研究结果可为LNG水上运输安全防护提供理论依据。
【作者单位】： 中山大学工学院;
【基金】：广东省教育厅液化天然气与低温技术重点实验室资助项目(39000-3211101) 中山大学-BP液化天然气中心资助项目(99103-9390001)
【分类号】：TE88
【正文快照】： 液化天然气(LNG)在储存或者运输过程中的温度为-162℃,一旦泄漏到水中,由于巨大的温差将使LNG和水之间发生高强度的热量交换,进而造成局部压力蹿升,形成爆炸波向周围传播,这种现象叫做快速相变(Rapid phase transitions,RPT),也称作物理爆炸。如果LNG在加注或运输过程中发生RP

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