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作者:贾天耀;董洋硕;陈超;李超杰;
单位:浙江省安全工程与技术研究重点实验室;浙江省应急管理科学研究院;青岛科技大学环境与安全工程学院;
摘要:高压储罐作为甲烷气体的主要存储装置,其充装压力远大于甲烷临界压力,一旦发生泄漏气体将以临界流动状态喷射。运用计算流体力学(CFD)方法对内压2.0×10~5 Pa条件下的高压甲烷气体泄漏扩散过程进行数值模拟,研究临界流动泄漏状态下泄漏口附近及扩散远场甲烷气体浓度、压力、速度等参数的变化规律以及风速的影响。结果表明,泄漏速度为音速,泄漏口附近存在膨胀压缩过程,并且压力和速度发生较大波动,形成的负压区对周围空气具有卷吸效应;气体浓度分布在0.5 s基本达到稳定,最大水平距离约为11.7 m和垂直宽度约3.0 m,可分为柱状射流区和膨胀区;风速对下风向浓度变化影响较为明显,甲烷浓度随风速的增加而降低,表明风速对泄漏介质具有明显的稀释效果。
关键词:临界流动;;甲烷;;音速;;可燃区域
基金资助:浙江省安全工程与技术研究重点实验室开放基金资助(202202)