CNG儲氣井井下泄漏擴散的CFD模擬.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展,汽車保有量增加,與此同時,也給城市帶來了空氣污染以及能源緊張等問題。國家相關政策、節(jié)能減排需求以及良好的使用經(jīng)濟性,都為天然氣汽車產業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。為給天然氣汽車增長提供有力保障,大幅增加車用燃氣加注網(wǎng)絡密度勢在必行。
　　CNG儲氣井是一種常見的CNG加氣站儲氣形式,大多埋設在人員密集、交通便利的場所。儲氣井的泄漏不僅會造成能源浪費,更重要的是,由于其儲存的天然氣具有易燃易爆及壓力高等特點,一旦發(fā)生泄漏

2、,容易造成嚴重的人員傷亡和財產損失,帶來惡劣的社會影響。社會輿論對公共安全的重視以及儲氣井被檢測出的高隱患率,都迫使我們去重視儲氣井泄漏擴散問題。
　　本課題介紹了CNG儲氣井的結構和工作機理,分析了CNG儲氣井井下泄漏的擴散過程,在此基礎上,建立了天然氣擴散的控制方程和湍流、多孔介質模型,給出了CNG儲氣井井下泄漏后擴散二維數(shù)學模型,利用CFD數(shù)值模擬軟件進行模擬計算,得到儲氣井井下泄漏后天然氣的擴散規(guī)律以及壓力分布隨時間變化情

3、況。
　　通過分析可以得到,儲氣井泄漏后,土壤阻力作用使高壓天然氣無法形成高速射流,土壤內天然氣呈現(xiàn)高濃度聚集狀態(tài),一旦擴散出地面,濃度迅速降低。泄漏口附近的壓力等值線密集,壓力衰減程度大。臨近地面的土壤層內壓力等值線密集,壓力梯度大,一旦氣體進入大氣區(qū)域,壓力迅速衰減為大氣壓。此外,模擬得到了不同時刻天然氣爆炸區(qū)域范圍和天然氣影響區(qū)域范圍。儲氣井井下泄漏的天然氣爆炸濃度區(qū)域的特點在于:作用于近地面附近,影響范圍廣,持續(xù)時間長,危