液氯储罐泄漏扩散数值模拟研究

论文摘要

液氯扩散规律研究是液氯泄漏扩散预防控制的基础。本论文采用数值模拟分析了液氯基本特性，对泄漏扩散模型进行系统研究，得出液氯泄漏扩散的方式及影响结果，这与泄漏方式、气体特性、扩散参数及环境参数密切相关。通过对以上影响因素进行系统分析，建立了扩散的几何模型。在此基础上，设置符合本文初始状态、相似准则的网格模型，进行FLUENT模型参数选取，确定各边界条件，再对泄漏模拟所需要的控制参数设置计算，进行数值模拟。FLUENT不能对广阔区域进行详细网格划分和数值模拟，因此对大面积扩散采用ALOHA软件对在不同风速、泄漏源强度、孔径下液氯进行扩散模拟。为液氯泄漏扩散预防控制措施提供指导。主要工作和结论如下：（1）在液氯泄漏理论分析的基础上，建立了液氯泄漏扩散计算模型，对实际情况的基本假设、控制方程、参数设定进行研究，建立了液氯扩散几何模型，该模型模型涉及参数众多，针对不同环境、不同类型气体，所对应参数不一样。（2）通过FLUENT模拟，液氯泄漏在同一截面上轴心处的流速最大，离轴心越远的流速较小；压力扩散非常迅速，在泄漏孔上方Y方向和X方向极小的范围内就与大气达到了平衡，温度随时间发展，受重力影响，形成泄漏抛物线状。顺风条件下：扩散速度快，面积广，危害浓度面积小；逆风条件下：扩散速度缓慢，危害浓度面积大。（3）针对液氯扩散，采用ALOHA软件进行了不同风速、泄漏源体积、孔径液氯扩散模拟，分析了不同风速、泄漏源体积、孔径液氯扩散的规律，并对事故类型危害程度进行分析，并提出了综合液氯扩散预防控制措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 现场试验研究
• 1.2.2 风洞模拟研究
• 1.2.3 数值模拟研究
• 1.3 存在问题
• 1.4 研究内容
• 1.5 技术路线
• 2 液氯泄漏扩散基本理论
• 2.1 液氯的基本特性
• 2.1.1 液氯的性质
• 2.1.2 液氯危害特性
• 2.1.3 液氯泄漏范围
• 2.2 液氯泄漏扩散
• 2.2.1 闪蒸液体特性
• 2.2.2 Pasqui11 -Gifford 模型
• 2.2.3 液氯泄漏扩散计算
• 2.3 本章小结
• 3 液氯泄漏数值模拟研究
• 3.1 液氯泄漏几何模型
• 3.2 FLUENT 模型参数设置
• 3.3 FLUENT 模拟结果与分析
• 3.3.1 压力分布
• 3.3.2 温度分布
• 3.3.3 速度分布
• 3.4 不同风向FLUENT 模拟结果与分析
• 3.4 1 顺风5m
• 3.4.2 逆风5m
• 3.5 本章小结
• 4 液氯扩散数值模拟研究
• 4.1 ALOHA 影响因素分析
• 4.2 泄漏源风速
• 4.2.1 泄漏空间分布
• 4.2.2 泄漏源强度
• 4.2.3 下风向2 公里处浓度
• 4.3 泄漏源质量
• 4.3.1 泄漏空间分布
• 4.3.2 泄漏源强度
• 4.3.3 下风向2 公里处浓度
• 4.4 泄漏源孔径影响
• 4.4.1 泄漏空间分布
• 4.4.2 泄漏源强度
• 4.4.3 下风向2 公里处浓度
• 4.5 本章小结
• 5 液氯泄漏扩散预防控制措施
• 5.1 事故类型和危害程度分析
• 5.2 应急处置基本原则
• 5.3 液氯防控管理措施
• 5.3.1 日常管理措施
• 5.3.2 应急管理措施
• 5.4 液氯防控技术措施
• 5.4.1 工艺防控措施
• 5.4.2 安全技术措施
• 5.5 液氯应急措施
• 5.5.1 应急处置措施
• 5.5.2 应急急救措施
• 5.6 液氯应急保障措施
• 5.7 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 主要工作及结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录