室内燃气泄漏扩散及燃烧爆炸的数值模拟

摘要

气体燃料具有高效、经济、清洁的特点，备受人们青睐。然而在室内空间，燃气一旦发生泄漏，不易扩散，容易造成堆积，引发火灾爆炸等危险事故的可能性更大。在一般居民家庭中不具备火灾爆炸等防护用品，人们的安全知识又相对缺乏，一旦发生事故整个小区都会面临重大的伤害。因此研究燃气泄漏后爆炸危险区域分布规律及发生燃烧爆炸的特性显得尤为重要
　　本文针对家居厨房可燃性气体意外泄漏事故，简要阐述了近年来室内燃气泄漏扩散研究的基本现状及理论分析。运用CFD数值模拟软件Fluent14.0对燃气在不同影响因素下的泄漏扩散过程进行有效的数值模拟，得到了可燃性气体浓度场的时空分布图，在一定程度上研究分析了室内燃气泄漏扩散的规律及可燃性气体爆炸危险区域的迁移规律。运用TNT当量法对其危险性进行了一定的分析。在此基础上运用AutoReaGas对室内泄漏的燃气进行燃烧爆炸模拟，对爆炸产生的后果进行了简单的危险性分析；与TNT当量法危险性分析结果做了相应的对比，在一定程度上预测了室内燃气泄漏后发生燃烧爆炸事故产生的危害后果。
　　最后，本文总结了现阶段燃气泄漏扩散的不足之处及未来的发展前景。根据燃气燃烧爆炸的危险性分析，提出了一些建议性的措施，可进一步减小燃烧爆炸事故产生的破坏作用。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1绪 论

1.1 课题的研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究的内容和方法

1.4 本章小结

2 燃气泄漏扩散及燃烧爆炸的基本理论分析

2.1 气体燃料的特点和种类

2.2 室内燃气泄漏扩散的原因及危害分析

2.3 燃气泄漏扩散过程的理论分析

2.4 室内燃气泄漏量的计算

2.5 可燃性气体爆炸极限的理论基础

2.6 可燃性气体爆炸的理论分析

2.7 本章小结

3 室内燃气泄漏扩散在不同影响因素下的数值模拟

3.1 Fluent软件简介

3.2 燃气泄漏扩散的计算模型的建立

3.3 室内燃气泄漏扩散数值模拟及后果分析

3.4 本章小结

4 室内燃气泄漏爆炸的危害性分析

4.1 TNT当量法

4.2 密闭空间天然气泄漏后爆炸危害性分析

4.3 密闭空间液化石油气泄漏后爆炸危害性分析

4.4 窗户开启时天然气泄漏后爆炸危害性分析

4.5 本章小结

5 燃气燃烧爆炸的数值模拟

5.1 AutoReaGas软件介绍及可行性分析

5.2 AutoReaGas模拟气体爆炸的步骤

5.3 基本假设

5.4 基本控制方程

5.5 模型的建立和基本参数的设计

5.6 预防措施

5.7 本章小结

6 结论与展望

6.1 本文结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表论文

致谢