基于预混燃烧模型的可燃气云爆燃特性CFD数值模拟

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asunsky1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
蒸气云爆炸是石油化工生产中发生较多,且危险性极大的事故类型.由于生产原料、中间体和产品的易燃、易挥发和易爆性,加之生产环境和装置的高温高压,爆炸事故潜在风险极高,同时爆炸会对周围的管线和储罐造成严重损坏,处在高压下的可燃气体一旦泄漏,体积会迅速膨胀,与空气形成可燃性混合气体(石油蒸气云),遇到电火花后会引发后续的连环爆炸,造成更为严重的次生灾害.国内外对蒸气云爆炸破坏机理的研究较为丰富,然而对于气云爆炸作用于抗爆结构的荷载模型研究尚不完善,不同于传统的TNT当量法或其他等效模型的方法,本文采用试验和计算流体力学(CFD)数值模拟相结合的方法,对开敞空间气云爆炸流场特性和冲击波参数进行了相关研究.
  本文以液化石油气主要成分丙烷为可燃气体,采用Fluent软件,基于Realizablek-ε湍流模型和预混燃烧模型,建立了气云爆炸流场计算模型,分析对比不同气云浓度,气云半径,点火位置和方式等因素对不同位置处超压时程曲线的影响,并与文献中的试验结果进行了对比,结果表明,超压在空气中传播的规律和能量等效是一致的,即随着距离气云中心的距离增大,峰值超压呈近似倒数衰减,数值上的偏差也在可接受范围内,据此初步提出了气云爆炸超压关系计算公式,可用于工程级别的应用.
  同时,通过大型可燃预混气体爆炸试验加载系统,进行了一系列预混气体爆炸冲击波特性试验,获得了不同充气时间及浓度条件下的可燃预混气体爆炸冲击波超压-时程关系曲线,将试验结果与其数值模拟结果进行对比,结果表明,误差在接受范围内,可以使用该方法进行气云爆炸模拟.
其他文献
随着我国经济的迅猛发展以及市场化的不断提高,企业间的竞争日益激烈。企业要保持竞争力、获得足够的收益就必须有效地降低成本。目前,卷烟生产企业面临着严峻的市场形势,生产成本的降低变得尤为重要,从控制生产成本上要利润已经成为卷烟生产企业赢得生存和发展空间的一个普遍共识。围绕降低生产成本这一主题,本文针对淮阴卷烟厂主产牌号卷烟的工艺流程,进行全面的现状分析、理论分析和数据采集研究。运用六西格玛管理与项目管
学位
人民币是中国的法定货币,人民币纸币上的冠字号码,具有唯一性,在钞票的印制、仓管和流通环节中都发挥着重要作用。为有效解决银行业金融机构对外误付假币,银行涉假纠纷的举证和责任认定,提高金融机构公信力等问题,人民银行近两年提出了金融机具需要具备号码识别能力的要求。本文针对人民币冠字号码的特征,结合嵌入式软件、电子硬件和图像处理等技术,实现了一套可以快速稳定地自动识别冠字号码小型点验钞系统。在系统架构方面
学位
随着城市化进程的不断发展,越来越多的城市交通问题日益显著,城市无序向外扩张,发展方向不明,严重影响力居民的出行效率以及土地利用率。因此城市为进一步解决居民出行问题,轨道交通建设成为了城市发展新的趋势。城市轨道交通,包括地铁、轻轨、快轨、有轨电车等交通工具。从发达国家轨道交通的建设经验来看,在市场效应的不断影响下,围绕轨道交通站点可以自发的形成以商业、办公、娱乐、休闲、居住等功能为主的混合功能核心,
学位
电催化分解水产氢可以实现电能和化学能之间的转换且过程中没有污染物产生,被认为是获取氢气进而解决环境污染和能源危机的有效手段之一。但是,析氧反应(OER)作为水分解的半反应之一,涉及到四个电子的转移,动力学缓慢,限制了电催化分解水的速率和实际应用。因而开发高效且稳定的OER电催化剂以提高水氧化效率是十分必要的。近几年,碱式碳酸盐及其掺杂复合材料在OER等方面都展现出了优异的电催化性能,而在此基础上如
学位
能源是国家发展的命脉,合理的能源消费可以带来高质量的经济增长,不合理的能源消费短期内也能带来经济增长,却无法保证经济增长质量。吉林省在经济发展过程中消费大量能源,但这些能源的消耗也理所应当地带来经济的增长,但是,“高耗能、高污染、低效率”的发展方式带来了环境污染等诸多问题,已然成为吉林省未来经济发展的瓶颈,因此科学地把握吉林省能源消费与经济增长关系,对吉林省实现经济社会的可持续发展具有深远意义。基
学位
期权手续费是指投资者交易期权合约时所需缴纳的费用。手续费的收取直接影响期权市场反映新信息的能力,同时也会影响市场的套利空间。过高的手续费会增加投资者的交易成本,并在一定程度上抑制期权功能的发挥,使期权不能够灵敏的反映外部信息。本文讨论的交易费用包括期权本身的交易费用即期权的手续费,以及期权标的资产的交易费用。本文结合中国上证50ETF期权的实际情况,研究这两者的收取对期权定价与套期保值的影响。本文
学位
会计随着经济而发展,经济推动着会计领域的扩大,企业需要会计人员在复杂的投资环境下能够正确的判断、提取有用的会计信息,提高会计信息的质量,能够掌握企业日常的经济业务活动。中职院校的创新创业教育能够让学生在学习会计理论基础知识的同时与实际操作锻炼相结合,能够延伸到实际的企业环境和生活环境中,激发了学生的学习兴趣,使得学生对自己的未来规划有了一种明确的方向。变革会计教育领域对会计专业学生的专业基础知识、
学位
近年来,我国汽车销量不断上升,2018年我国汽车销量创历史新高达2887.89万辆,从2011年到2018年底,全球汽车零部件市场从9.9万亿元增长到12万亿元以上。零部件行业的潜在市场是非常大的。对于汽车零部件市场而言,并购不仅是促进整个行业整合的一种手段,也是提高创新能力以适应竞争激烈的汽车产业快速发展的关键途径。上市公司经常会发生连续并购活动,但连续并购的并购效果却截然不同。为了检验并购效果
学位
变点统计分析一直是数理统计领域中的重点研究课题。最开始关于变点的研究是从工业质量控制中提出来的,发展至今,变点理论已经在众多领域都有涉及,比如水文统计、地震预测、交通数据处理、金融计量等领域。近年来,越来越多的统计学者在研究变点的方法上,选择贝叶斯理论进行研究。本文的研究工作是基于贝叶斯方法去检测时间序列模型中的变点。本文在熟悉了变点的相关理论知识的基础上,首先探讨了几种常用的变点检测方法,分别指
学位
随着乡村振兴战略的实施,传统乡村旅游规划作为精准扶贫的重要手段迎来了历史性的发展机遇,而游憩空间作为乡村旅游规划的核心内容,也就成为了热点话题。然而,现在的规划设计方法受到工具的限制,既无法实现建筑师跨地域协作,又无法实现游客参与设计,更无法获取游客在行为与需求上的客观数据来指导旅游游憩空间方案进行针对性调整。因此,将交互性、沉浸感与构想性强的虚拟现实技术,引入到传统乡村旅游游憩空间的规划设计中,
学位