CH_4/CO_2混合气体瞬时扩散特性的理论与仿真研究

摘要

甲烷(CH4)与二氧化碳(CO2)的混合气体具有潜在的爆燃和窒息危险性,掌握其瞬时扩散特性,不但可以为扩散模型的研发提供支持,也可以为相关事故的预防提供科学指导。采用扩散数据分析理论与计算流体力学技术相结合的方法,研究了甲烷和二氧化碳混合气体的瞬时扩散特性。仿真了甲烷和二氧化碳混合气体瞬时扩散的三维流场,并从云团分叉、逆风扩散和下风向扩散的非对称性方面论证了数据的可靠性。通过对流场数据的处理,得到了甲烷和二氧化碳混合气体的云团移动速度、浓度标准偏差和扩散系数等扩散特性分布律。研究表明,基于计算流体力学和气体扩散数据分析理论相结合的方法,可以对甲烷和二氧化碳混合气体的瞬时扩散特性进行准确的研究;近源区云团移动速率和扩散系数与下风向距离负相关。