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高含硫天然气集输管道泄漏扩散数值模拟 被引量:57
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作者 于洪喜 李振林 +1 位作者 张建 张永学 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期119-122,131,共5页
利用CFD软件FLUENT对高含硫天然气集输管道破裂泄漏后的甲烷、硫化氢的扩散进行了数值模拟。结果表明,受重气扩散时沉积效应的影响,高含硫天然气泄漏扩散时近地面的横向污染范围比普通天然气更大,烟云高度明显降低。在自然风速影响下,... 利用CFD软件FLUENT对高含硫天然气集输管道破裂泄漏后的甲烷、硫化氢的扩散进行了数值模拟。结果表明,受重气扩散时沉积效应的影响,高含硫天然气泄漏扩散时近地面的横向污染范围比普通天然气更大,烟云高度明显降低。在自然风速影响下,随海拔高度的增加,危险气体向下风向偏移明显。压力为3.5MPa、含硫化氢5%的高压天然气管道断裂泄漏2min后,在环境风速影响下爆炸危险范围为下风向150~290m,中毒范围为下风向0~270m。山顶地形条件下的扩散规律与平地类似,山谷地形条件下硫化氢将发生沉积而不利于扩散。 展开更多
关键词 高含硫天然气 集输管道 扩散 数值模拟
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管道输运高压氢气与天然气的泄漏扩散数值模拟 被引量:43
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作者 刘延雷 徐平 +4 位作者 郑津洋 赵永志 陈虹港 邓贵德 陈瑞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1252-1255,共4页
基于有限体积法,建立了管道运输高压氢气及天然气的泄漏扩散模型,考虑到氢气与天然气的管道泄漏事故危险性不同,进行了数值模拟与对比,得出了管道泄漏后氢气与天然气的不同泄漏扩散特性。结果表明:高压氢气的泄漏扩散形成的危险云团较... 基于有限体积法,建立了管道运输高压氢气及天然气的泄漏扩散模型,考虑到氢气与天然气的管道泄漏事故危险性不同,进行了数值模拟与对比,得出了管道泄漏后氢气与天然气的不同泄漏扩散特性。结果表明:高压氢气的泄漏扩散形成的危险云团较大而且集中;氢气初始的泄漏速度比天然气大得多,与周围环境达到压力平衡所需时间较天然气短;随着扩散时间的增加,氢气危险气体云团扩散最大高度较天然气增加得快;在近地面区氢气泄漏扩散产生的危险后果较天然气小。 展开更多
关键词 氢气 天然气 泄漏扩散 数值模拟 管道
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基于FLUENT的高含硫天然气管道泄漏扩散模拟 被引量:40
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作者 李振林 姚孝庭 +1 位作者 张永学 刘春风 《油气储运》 CAS 北大核心 2008年第5期38-41,共4页
利用CFD软件FLUENT首次对高含硫天然气管道破裂泄漏扩散规律进行了数值模拟,得到了甲烷、硫化氢在一定风速、地形条件影响下的扩散规律,以及甲烷和硫化氢的浓度分布规律,为有效预测高含硫天然气泄漏扩散的影响范围提供了依据。研究结果... 利用CFD软件FLUENT首次对高含硫天然气管道破裂泄漏扩散规律进行了数值模拟,得到了甲烷、硫化氢在一定风速、地形条件影响下的扩散规律,以及甲烷和硫化氢的浓度分布规律,为有效预测高含硫天然气泄漏扩散的影响范围提供了依据。研究结果对于认识高含硫天然气泄漏扩散规律以及相关安全事故的预警和救援具有指导意义。 展开更多
关键词 高含硫天然气 管道泄漏 扩散 FLUENT 模拟
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可爆性气体泄漏扩散时均湍流场的数值模拟 被引量:26
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作者 孟志鹏 王淑兰 丁信伟 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2003年第3期25-28,共4页
本文介绍了一种基于κ-ε湍流模型的研究可爆性气体泄漏扩散的三维数值模拟方法。文中对乙炔气体扩散试验的风场和质量浓度场进行了数值模拟 ,并将质量浓度场的数值模拟结果与风洞试验数据进行了比较。模拟结果与试验数据吻合得很好 。
关键词 流体力学 可爆性气体 扩散 数值模拟 湍流模型
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环境条件对LNG泄漏扩散影响的模拟研究 被引量:35
5
作者 潘旭海 华敏 蒋军成 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期117-119,共3页
随着液化天然气用量的增加,其发生泄漏的频率也随之增加。准确认识环境条件对泄漏LNG扩散范围的影响已成为政府及企业关注的重点。模拟分析了大气稳定度等级、空气相对湿度及地表粗糙度对LNG泄漏事故后果的影响。结果表明:随着大气稳定... 随着液化天然气用量的增加,其发生泄漏的频率也随之增加。准确认识环境条件对泄漏LNG扩散范围的影响已成为政府及企业关注的重点。模拟分析了大气稳定度等级、空气相对湿度及地表粗糙度对LNG泄漏事故后果的影响。结果表明:随着大气稳定度等级的增加,LNG泄漏事故后果严重度逐渐增加;随着空气相对湿度的增加,LNG泄漏事故影响后果先增加后减少,这种趋势随大气稳定度等级的增加而越加明显,且事故后果严重度也相应增加;随着地表粗糙度的增加,LNG泄漏事故影响后果基本呈现出逐渐减小的趋势。研究结果对指导LNG安全储运、使用及事故后果控制具有一定的意义。 展开更多
关键词 液化天然气 扩散 事故后果 模拟
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液氨储罐事故性泄漏扩散过程模拟分析 被引量:33
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作者 丁晓晔 蒋军成 黄琴 《中国安全生产科学技术》 CAS 2007年第3期7-11,共5页
液氨是化工企业常用的原料,而每年因为液氨储罐的泄漏造成的事故也十分频繁,液氨属于高度危险性物质,一旦泄漏极可能造成灾难性后果。本文探讨了描述液氨储罐事故性泄漏及扩散过程的数学模型,并用所建模型针对某市化学园区某化工公司液... 液氨是化工企业常用的原料,而每年因为液氨储罐的泄漏造成的事故也十分频繁,液氨属于高度危险性物质,一旦泄漏极可能造成灾难性后果。本文探讨了描述液氨储罐事故性泄漏及扩散过程的数学模型,并用所建模型针对某市化学园区某化工公司液氨储罐工程建设项目进行模拟分析。从模拟结果来看,采用数学模型的方法对事故后果进行预测和分析具有一定程度的可靠性,对于救灾、重大危险源编制应急事故预案以及对新建项目进行危险性预评价都具有一定程度的指导意义。 展开更多
关键词 液氨 泄漏 扩散 模拟
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重气泄漏扩散实验的计算流体力学(CFD)模拟验证 被引量:30
7
作者 黄琴 蒋军成 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2008年第1期50-55,共6页
运用CFD软件Fluent中的标准双方程湍流模型,对重气瞬时和连续泄漏的扩散进行了模拟以预测重气扩散过程中参数的变化,结果表明重气在垂直高度上的浓度随高度增加而减小,对于重气到达一点处的时间而言,瞬时泄漏的预测时间小于实际到达时间... 运用CFD软件Fluent中的标准双方程湍流模型,对重气瞬时和连续泄漏的扩散进行了模拟以预测重气扩散过程中参数的变化,结果表明重气在垂直高度上的浓度随高度增加而减小,对于重气到达一点处的时间而言,瞬时泄漏的预测时间小于实际到达时间,而且浓度减小到零的时间也要先于实际的时间,连续泄漏的情形则相反,模拟过程假设风速和风向不变导致模拟结果没有实际的波动大。通过将模拟的最大摩尔浓度进行误差统计计算表明:Fluent对于连续泄漏源的扩散模拟结果最为准确。CFD模型能准确预测重气扩散过程中气体浓度的变化,可以应用于实际的风险分析和安全评价中。 展开更多
关键词 重气 泄漏 扩散 计算流体力学(CFD) 模拟 模型
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应用不同湍流模式预测城市街道峡谷的大气环境 被引量:29
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作者 王嘉松 黄震 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1496-1499,共4页
应用标准 k-ε模型及其修正模型预测了城市街道峡谷的大气流动和汽车排放污染物浓度场分布 ,并与风洞实验结果进行对比 ,计算结果与实验结果总体趋势上非常一致 .在街道峡谷的外围流场 ,修正模型明显优于标准模型 ,但在街道峡谷内部的... 应用标准 k-ε模型及其修正模型预测了城市街道峡谷的大气流动和汽车排放污染物浓度场分布 ,并与风洞实验结果进行对比 ,计算结果与实验结果总体趋势上非常一致 .在街道峡谷的外围流场 ,修正模型明显优于标准模型 ,但在街道峡谷内部的浓度场分布 ,不同模型在建筑物顶部和地面附近存在明显差别 .在地面附近 ,标准模型与实验结果吻合更好 ,这反映了由于建筑物或建筑群的存在改变了流动结构 ,使流动不能充分发展 ,因而应用不同模型得到的规律性认识与充分发展的流动有所不同 .考虑到人的活动主要集中在地面附近 ,标准 k- 展开更多
关键词 城市街道峡谷 大气环境 湍流模型 污染物扩散 数值模拟 大气流动 湍流流场 污染物浓度场
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毒性重气瞬时泄漏扩散过程CFD模拟与风险分析 被引量:23
9
作者 沈艳涛 于建国 《华东理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期19-23,共5页
应用以计算流体动力学(CFD)为依据的毒性重气扩散模型,以氯气为例,结合具体释放场景,计算得到氯气瞬时泄漏后在不同风速情况下扩散过程的运动特征与浓度时空分布信息;进而根据英国卫生安全执行局毒负荷模型计算得到毒负荷云图;以浓度和... 应用以计算流体动力学(CFD)为依据的毒性重气扩散模型,以氯气为例,结合具体释放场景,计算得到氯气瞬时泄漏后在不同风速情况下扩散过程的运动特征与浓度时空分布信息;进而根据英国卫生安全执行局毒负荷模型计算得到毒负荷云图;以浓度和毒负荷场分布及变化特征为依据,对伤害等级区域进行划分,对风险进行了动态分析。研究结果表明利用该扩散模型计算的数据能定性和定量地动态分析毒性重气扩散过程的近场风险。 展开更多
关键词 毒性重气 扩散 数值模拟 风险分析/评估
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描述重气泄漏扩散过程的新型模型 被引量:19
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作者 蒋军成 潘旭海 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第1期41-46,共6页
在对现有重气扩散模型研究分析的基础上 ,建立了一种新型的描述重气泄漏扩散过程的模型—LTA HGDM。利用所建立的模型对ThroneyIslandTrials系列试验中的 7组代表不同类型大气环境下的现场试验进行了模拟 ,模拟结果同试验数据及IITHeavy... 在对现有重气扩散模型研究分析的基础上 ,建立了一种新型的描述重气泄漏扩散过程的模型—LTA HGDM。利用所建立的模型对ThroneyIslandTrials系列试验中的 7组代表不同类型大气环境下的现场试验进行了模拟 ,模拟结果同试验数据及IITHeavyGasModel模型的模拟结果进行了比较。结果表明 ,新建立的LTA HGDM模型具有形式简单、模拟精度较好、运算快捷等优点。通过对模拟结果进行分析讨论 。 展开更多
关键词 重气云团 扩散 数学模型 模拟 泄漏 大气环境
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输气管道泄漏率计算与扩散模拟方法述评 被引量:20
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作者 于明 狄彦 帅健 《管道技术与设备》 CAS 2007年第4期15-18,共4页
分析了研究输气管道泄漏率计算与扩散模拟对管道泄漏事故后果评价和事故处理的重要意义,综述了国内外输气管道泄漏率的稳态、瞬态计算模型,指出其适用范围;总结了输气管道泄漏扩散模拟的各种方法及其优缺点,建议建立较简单的气体扩散模... 分析了研究输气管道泄漏率计算与扩散模拟对管道泄漏事故后果评价和事故处理的重要意义,综述了国内外输气管道泄漏率的稳态、瞬态计算模型,指出其适用范围;总结了输气管道泄漏扩散模拟的各种方法及其优缺点,建议建立较简单的气体扩散模型,应用三维计算模型及湍流统计、模式理论模拟输气管道泄漏情形。 展开更多
关键词 管道 天然气 泄漏率 风险评价 扩散模拟
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室内天然气泄漏扩散数值模拟及试验验证 被引量:23
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作者 黄小美 郭杨华 +1 位作者 彭世尼 廖波 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期27-31,共5页
为研究厨房内泄漏天然气的浓度分布及其变化规律进而分析评价其危险性,通过Gambit软件建立一个典型的住宅厨房几何模型,采用Fluent软件模拟灶具软管脱落导致天然气泄漏时,在厨房门不同开度状态下厨房内天然气浓度场及可燃区域分布。模... 为研究厨房内泄漏天然气的浓度分布及其变化规律进而分析评价其危险性,通过Gambit软件建立一个典型的住宅厨房几何模型,采用Fluent软件模拟灶具软管脱落导致天然气泄漏时,在厨房门不同开度状态下厨房内天然气浓度场及可燃区域分布。模拟结果表明:门开度越大,室内可燃区域体积越小,天然气浓度分布趋于稳定的时间越短,稳定时天然气浓度越低,厨房内出现较大可燃体积所需的泄漏时间越长;当门全开时,厨房内不会出现可爆空间。搭建一个小尺寸的厨房实物进行泄漏试验,同时进行天然气浓度的实测和Fluent模拟,模拟结果与实测结果基本吻合,从而验证Fluent模拟的有效性。 展开更多
关键词 室内天然气泄漏 天然气扩散 浓度场 可燃区域 数值模拟 试验验证
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三种类型战斗部破片飞散的数值模拟 被引量:20
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作者 李翔宇 卢芳云 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2007年第1期44-48,共5页
为了得到可变形战斗部的整体性能,用有限元动力学程序LS—DYNA模拟了相同结构口径、相同装药类型的可变形战斗部、偏心起爆和传统周向均匀战斗部的飞散过程,得到三种结构战斗部沿目标方位角和破片飞散角内的破片空间和速度分布。结果... 为了得到可变形战斗部的整体性能,用有限元动力学程序LS—DYNA模拟了相同结构口径、相同装药类型的可变形战斗部、偏心起爆和传统周向均匀战斗部的飞散过程,得到三种结构战斗部沿目标方位角和破片飞散角内的破片空间和速度分布。结果表明,在给定毁伤目标范围内(-30°~30°),与传统周向均匀战斗部相比,偏心多点起爆战斗部的平均速度增益为124.6%,密度增益为103.5%;可变形战斗部的平均密度增益为175.9%,平均速度增益为110.2%。可变形战斗部对目标的整体毁伤性能优于偏心起爆战斗部。 展开更多
关键词 爆炸力学 可变形战斗部 破片飞散 数值模拟
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CFD用于机械搅拌生化反应器液固两相混合的研究 被引量:15
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作者 洪厚胜 张庆文 +1 位作者 万红贵 欧阳平凯 《化学反应工程与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期249-254,共6页
 运用计算流体力学(CFD)技术对机械搅拌生化反应器中液固两相混合进行数值模拟。应用旋转参考坐标系处理搅拌桨与挡板之间的相对运动,建立液固两相双流体模型,采用有限体积法(FVM)求解流体流动控制方程组。数值计算结果与实验值较为吻...  运用计算流体力学(CFD)技术对机械搅拌生化反应器中液固两相混合进行数值模拟。应用旋转参考坐标系处理搅拌桨与挡板之间的相对运动,建立液固两相双流体模型,采用有限体积法(FVM)求解流体流动控制方程组。数值计算结果与实验值较为吻合,偏差在10%以下。研究结果对生化反应器的优化设计及放大和混合的基础研究具有参考价值。 展开更多
关键词 计算流体力学技术 机械搅拌生化反应器 液固两相混合 数值模拟
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燃料车内氢气泄漏扩散数值模拟研究 被引量:22
15
作者 刘延雷 秦永泉 +2 位作者 盛水平 陈海云 王兵 《中国安全生产科学技术》 CAS 北大核心 2009年第5期5-8,共4页
基于FULUENT软件的物质传输与反应模块,建立了燃料车内氢气泄漏扩散的数值计算模型。应用模型对储气瓶不同位置的泄漏扩散进行了数值计算,得到了氢气在车内泄漏扩散后的危险区域分布情况。结果表明:氢气瓶上方挡板位置是氢气泄漏扩散后... 基于FULUENT软件的物质传输与反应模块,建立了燃料车内氢气泄漏扩散的数值计算模型。应用模型对储气瓶不同位置的泄漏扩散进行了数值计算,得到了氢气在车内泄漏扩散后的危险区域分布情况。结果表明:氢气瓶上方挡板位置是氢气泄漏扩散后的高浓度区域,泄漏后的氢气在该处容易发生积聚。研究结论可以为车内预警用氢气监测传感器的放置以及氢燃料车的安全设计提供参考。 展开更多
关键词 氢燃料汽车 氢气 泄漏扩散 数值模拟
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城燃管道街道峡谷泄漏扩散CFD数值模拟 被引量:20
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作者 程浩力 刘德俊 +4 位作者 刘倩倩 高忠杰 姜东方 邓宗竹 李明德 《石油化工高等学校学报》 CAS 2011年第4期60-63,共4页
城市燃气管道的安全时常受到市政建设的威胁而破坏,与天然气管线野外泄漏的情况不同的是,市区复杂的建筑环境会对气体的扩散情况造成干扰,严重危害人员财产安全。选择CFD数值模拟法,对城市街道峡谷内燃气管线的扩散泄漏进行了分析。基... 城市燃气管道的安全时常受到市政建设的威胁而破坏,与天然气管线野外泄漏的情况不同的是,市区复杂的建筑环境会对气体的扩散情况造成干扰,严重危害人员财产安全。选择CFD数值模拟法,对城市街道峡谷内燃气管线的扩散泄漏进行了分析。基于二维街道峡谷断面模型,对截断阀关闭前后燃气泄漏扩散的基本规律进行了分析研究。数值模拟结果表明,风对燃气的扩散起主导作用,街道峡谷内形成的独立而稳定的涡旋气流场会使燃气聚集并且难以扩散。 展开更多
关键词 城市燃气 泄漏扩散 数值模拟 街道峡谷 涡旋流场
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障碍物地形条件下重气泄漏扩散实验的CFD模拟验证 被引量:20
17
作者 吴玉剑 潘旭海 《中国安全生产科学技术》 CAS 北大核心 2010年第3期13-17,共5页
重气泄漏扩散是一种危害性较大的多发事故,而一旦在人口密集区域发生泄漏事故,周围居民将处境危险。重气泄漏后一般沿地面扩散,而地形条件是影响其扩散行为的重要因素。本文利用计算流体力学方法(CFD)对Thorney Island Trial026实验条... 重气泄漏扩散是一种危害性较大的多发事故,而一旦在人口密集区域发生泄漏事故,周围居民将处境危险。重气泄漏后一般沿地面扩散,而地形条件是影响其扩散行为的重要因素。本文利用计算流体力学方法(CFD)对Thorney Island Trial026实验条件进行了数值模拟,考察障碍物对气体扩散的影响并与实验结果进行对比。结果表明,模拟结果与实验数据的吻合性较好,证明CFD软件能够较准确地模拟障碍物地形条件下的重气扩散过程。 展开更多
关键词 重气 泄漏扩散 障碍物 数值模拟 CFD
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复合地基沉降计算与数值模拟分析 被引量:19
18
作者 郑俊杰 马强 +1 位作者 韦永美 陈强 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期95-98,共4页
采用数值模拟对复合地基附加应力的扩散模式进行了研究,对规范及相关文献给出的地基沉降计算方法进行了讨论,分析了承载板刚度、载荷大小、桩体刚度对应力扩散模式及扩散角的影响,在规范给出的地基沉降计算方法的基础上,考虑复合地基附... 采用数值模拟对复合地基附加应力的扩散模式进行了研究,对规范及相关文献给出的地基沉降计算方法进行了讨论,分析了承载板刚度、载荷大小、桩体刚度对应力扩散模式及扩散角的影响,在规范给出的地基沉降计算方法的基础上,考虑复合地基附加应力的实际扩散模式,提出了一种新的复合地基沉降计算模式,并给出了应力扩散角的取值建议.通过与实测数据的对比,证明该方法比其他方法计算结果更加准确. 展开更多
关键词 复合地基 沉降 应力扩散 扩散角 数值模拟
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液体燃料爆炸抛撒和云雾形成全过程的数值研究 被引量:16
19
作者 丁珏 刘家骢 《火炸药学报》 CAS CSCD 2001年第1期20-23,共4页
对燃料空气云雾形成过程进行数值模拟。因过程的复杂性分近场与远场两个阶段处理。对近场阶段 ,利用运动边界处理方法 ,建立一维气相流动模型和液相运动模型。对远场阶段 ,采用多相流模型描述云雾膨胀运动过程。将两过程耦合 ,对抛撒全... 对燃料空气云雾形成过程进行数值模拟。因过程的复杂性分近场与远场两个阶段处理。对近场阶段 ,利用运动边界处理方法 ,建立一维气相流动模型和液相运动模型。对远场阶段 ,采用多相流模型描述云雾膨胀运动过程。将两过程耦合 ,对抛撒全过程编制程序。数值预测给出了云雾区内的重要物理参数变化 ,计算的云雾外形变化曲线与实验结果具有较好的一致性。 展开更多
关键词 燃料空气炸药 云雾形成 FAE 液滴群 爆炸抛撒 多相流 数值模拟
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障碍物对大型LNG储罐泄漏蒸气扩散影响的模拟研究 被引量:18
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作者 秦雅琦 李玉星 +2 位作者 韩辉 王武昌 杨洁 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期103-110,共8页
全球液化天然气(LNG)需求日益增长,其储存与运输过程中泄漏扩散致灾是LNG安全利用的关键。通过建立大型LNG储罐泄漏的三维数值模型,基于国家规范设计挡板和3种围堰,利用Fluent软件,对不同障碍物情况气云扩散的规律进行模拟计算分析。结... 全球液化天然气(LNG)需求日益增长,其储存与运输过程中泄漏扩散致灾是LNG安全利用的关键。通过建立大型LNG储罐泄漏的三维数值模型,基于国家规范设计挡板和3种围堰,利用Fluent软件,对不同障碍物情况气云扩散的规律进行模拟计算分析。结果表明:在扩散初期,围堰高度对于阻挡气云向外扩散起决定性作用,能够有效地推迟气云在下风方向的扩散进程,设置的围堰可推迟气云的扩散行为3~6 min;当在下风向设置挡板时,气云在下风向的扩散距离增加了5.2%,没有达到抑制气云扩散的效果;通过改变围堰的长宽比,可以加强对气云扩散行为的抑制作用。该数值计算结果为设计优化LNG罐区围堰与挡板提供了理论依据,为应急程序的制定提供了理论支持。 展开更多
关键词 LNG储罐 泄漏扩散 FLUENT 障碍物 数值模拟
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