厂区燃气等危险性气体泄漏扩散的模拟研究

摘要

本文综述了国内外关于危险性气体泄漏扩散的研究现状。采用模拟实验和计算机模拟相结合的方法，对厂区燃气等危险性气体泄漏扩散的运动规律及重要影响因素进行了研究。 运用无量纲分析和相似理论，分析了小尺寸模型模拟实际尺寸危险性气体空间泄漏扩散运动的相似准则及物理意义，设计并构建了模拟实验台，建立相应的测试系统，用CO2模拟危险性重质气体进行空间泄漏扩散实验。 根据危险性气体空间泄漏扩散的特点，运用泄漏危险性气体在大气风流中运动的数值计算模型，对与实验条件一致的重质气体空间泄漏扩散运动进行数值模拟。在数值模拟结果与实验结果规律基本一致的基础上，对厂区危险性天然气等轻质气体泄漏扩散运动进行了数值模拟，着重研究了大气风向风速、泄漏源位置、泄漏射流方向和泄漏时间对危险性轻质气体(天然气)空间泄漏扩散浓度场和危险性区域的影响。 实验和数值模拟研究结果表明：大气主导风的风向、风速对气体扩散浓度有较大的影响，泄漏气体在下风向扩散得最快，绝大多数情况下，随着风速的增大，空间点处的浓度值会明显降低；另一方面，大气主导风的风速对气体扩散危险性区域的影响也很大，由于风对泄漏气体有稀释和输运的作用，随着风速的增大，空间危险性气体扩散的危险性区域减小；泄漏源射流方向对空间天然气的浓度和危险性区域的影响研究表明，随着空间点位置与泄漏源位置之间空间距离的增大，泄漏方向的改变对空间点处泄漏天然气的浓度值影响加大，气体扩散的危险性区域也发生明显的变化；在稳定风流下，空间各点的气体浓度值随时间变化不明显，其浓度场是稳态的。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章危险性气体泄漏扩散理论综述

第三章危险性气体空间泄漏扩散的模拟实验

第四章危险性气体空间泄漏扩散的数值模拟

第五章结论与展望

参考文献

作者攻读硕士期间发表文章目录

致谢