城市燃?xì)庑孤U(kuò)散模型及其危險(xiǎn)性控制研究.pdf

1、近年來(lái)，我國(guó)輕工業(yè)和重工業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致城市化進(jìn)程日益加快，城市燃?xì)馐鹿蕰r(shí)有發(fā)生。燃?xì)庵卸?、窒息、燃爆等事故由于波及范圍廣，極易造成周?chē)藛T群死群傷和大面積財(cái)產(chǎn)損失，甚至影響社會(huì)穩(wěn)定性。因此，深入探究有效控制燃?xì)馐鹿拾l(fā)生的方法顯得至關(guān)重要。要控制燃?xì)馐鹿实陌l(fā)生，必須了解燃?xì)庑孤U(kuò)散的規(guī)律以及事故發(fā)生后的波及范圍，即危險(xiǎn)區(qū)域，從而更科學(xué)地指導(dǎo)燃?xì)鈸岆U(xiǎn)和安全救援。
　　本文基于氣體泄漏模型、擴(kuò)散模型以及射流理論，以南方某城市實(shí)際鋪設(shè)燃

2、氣管道為例，建立天然氣泄漏擴(kuò)散物理模型。運(yùn)用數(shù)值模擬方法，以三大守恒定律、k??模型為基礎(chǔ)，在GAMBIT軟件中建立幾何模型，以管道天然氣為研究對(duì)象，借助FLUENT流體力學(xué)軟件仿真模擬了開(kāi)闊空間和有障礙物存在兩種情況下的天然氣泄漏與擴(kuò)散過(guò)程。
　　研究結(jié)果表明，天然氣從泄漏口高速?lài)姵鲎魃淞鬟\(yùn)動(dòng)，在泄漏口處的濃度最大，呈束狀向上遷移，射流結(jié)束后在濃度差的作用下繼續(xù)向上擴(kuò)散。水平風(fēng)流使天然氣沿下風(fēng)向和近地一側(cè)傾斜擴(kuò)散。泄漏口徑會(huì)使天

3、然氣擴(kuò)散范圍更廣，最外層邊緣氣體的濃度更高。H2S的安全區(qū)域比CH4小，天然氣的安全區(qū)域可以H2S的安全區(qū)域?yàn)閰⒄?。障礙物的存在會(huì)阻擋天然氣擴(kuò)散，使原本沿下風(fēng)向擴(kuò)散的天然氣朝高空擴(kuò)散，障礙物迎風(fēng)面由于天然氣堆聚濃度值極高，背風(fēng)面濃度則很低。隨著障礙物高度的逐漸增加，障礙物縱向阻擋作用顯著增大，而障礙物寬度的變化對(duì)泄漏點(diǎn)天然氣擴(kuò)散的影響不大。泄漏口與障礙物之間水平方向距離的增加使得天然氣集聚在障礙物迎風(fēng)側(cè)的范圍增大，但隨著其水平方向上距離