本文關(guān)鍵詞：壓力水射流裝置通風(fēng)驅(qū)散稀釋重氣泄漏技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展,近年來重氣泄漏事故時(shí)有發(fā)生,給生態(tài)環(huán)境、居民的健康和安全以及社會(huì)穩(wěn)定帶來了嚴(yán)重影響。本文在著眼于目前重氣泄漏應(yīng)急技術(shù)和措施的不足之處,將壓力水射流技術(shù)應(yīng)用到泄漏重氣的應(yīng)急處置上,對(duì)壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋泄漏重氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬研究,該技術(shù)的特點(diǎn)是本質(zhì)安全、次生污染小。本文采用理論、實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬三者相結(jié)合的研究方法。首先是對(duì)射流基本理論、兩相流流體力學(xué)理論、重氣擴(kuò)散基本理論和壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋重氣機(jī)理進(jìn)行了研究,分析裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)和使用條件對(duì)其驅(qū)散稀釋重氣性能的影響,再在前人研究的基礎(chǔ)上確定了本文研究參數(shù)的范圍。本文設(shè)計(jì)和進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室二氧化碳?xì)怏w釋放和自由擴(kuò)散實(shí)驗(yàn),對(duì)應(yīng)地用數(shù)值模擬方法模擬了氣體釋放和自由擴(kuò)散的過程,通過定性和定量對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料和計(jì)算機(jī)模擬預(yù)測(cè)的結(jié)果,驗(yàn)證數(shù)值模擬模型的可行性。然后運(yùn)用CFD計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬軟件研究了不同噴嘴類型、喉管長(zhǎng)度、擴(kuò)散角的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及不同水壓和擺放方位的使用條件下,壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋二氧化碳的整個(gè)過程,分析不同裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)、使用條件對(duì)其驅(qū)散稀釋重氣性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),裝置裝有錐形實(shí)心噴嘴相比裝有空心噴嘴和直射噴嘴時(shí),其驅(qū)散稀釋重氣的效果要好,在裝置開啟20s后CO_2的驅(qū)散率從高到低依次為:95.16%,93.59%,91.15%;短喉管裝置相比長(zhǎng)喉管和直管裝置有著更好的重氣驅(qū)散稀釋性能,在裝置開啟20s后CO_2的驅(qū)散率從高到低依次為:95.16%,94.05%,86.31%;三種擴(kuò)散管角度中,45°和30°擴(kuò)散管的裝置效果基本一致,在裝置開啟20s后的CO_2驅(qū)散率分別為94.97%,94.78%,60°和15°擴(kuò)散管裝置驅(qū)散稀釋重氣的效果較差;裝置使用水壓從1MPa增大到4MPa時(shí),裝置性能有明顯提升,但是提升的幅度不斷減小,在裝置開啟20s后的CO_2驅(qū)散率從高到低依次為:89.96%,95.16%,97.21%,97.60%;裝置在使用過程中,為了最大化其效果,應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整出口方位。接著,本文設(shè)計(jì)和進(jìn)行了壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋二氧化碳的驗(yàn)證試驗(yàn),定性比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果后發(fā)現(xiàn),兩種方法的研究結(jié)果一致。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明,壓力水射流裝置霧滴粒徑越小,吸風(fēng)量越大,其稀釋驅(qū)散重氣的效果也越好。最后,用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬有毒重氣-氯氣的泄漏,預(yù)測(cè)壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋重氣的效果,為今后壓力水射流裝置的實(shí)際應(yīng)用提供參考。
【關(guān)鍵詞】：壓力水射流 重氣 驅(qū)散稀釋 數(shù)值模擬 實(shí)驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X928
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-22
• 1.1 引言11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 重氣擴(kuò)散的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 重氣泄漏應(yīng)急處理方法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.3 壓力水射流通風(fēng)的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 研究的目的和意義19-20
• 1.4 研究的主要內(nèi)容、方法和技術(shù)路線20-22
• 1.4.1 研究的主要內(nèi)容20-21
• 1.4.2 研究方法及技術(shù)路線21-22
• 第二章 壓力水射流驅(qū)散稀釋重氣理論分析22-31
• 2.1 重氣擴(kuò)散基本理論22-23
• 2.2 射流基本理論23-26
• 2.2.1 射流的定義與分類23-24
• 2.2.2 射流的結(jié)構(gòu)24
• 2.2.3 射流的基本方程24-26
• 2.3 兩相流基本理論26-28
• 2.4 壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋重氣基本原理28-31
• 2.4.1 工作原理28-29
• 2.4.2 壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋泄漏重氣的影響因素29-31
• 第三章 壓力水射流驅(qū)散稀釋CO_2和Cl_2的數(shù)值模擬31-59
• 3.1 數(shù)值模擬研究方法31-37
• 3.1.1 物理模型及網(wǎng)格劃分31-33
• 3.1.2 數(shù)學(xué)模型與控制方法33-35
• 3.1.3 數(shù)值模擬方法35-37
• 3.2 壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋CO_2氣體的數(shù)值模擬37-54
• 3.2.1 不同噴嘴類型的數(shù)值模擬37-41
• 3.2.2 不同喉管長(zhǎng)度的數(shù)值模擬41-44
• 3.2.3 不同水壓大小的數(shù)值模擬44-48
• 3.2.4 不同擴(kuò)散角大小的數(shù)值模擬48-51
• 3.2.5 不同裝置擺放方位的數(shù)值模擬51-54
• 3.3 壓力水射流驅(qū)散稀釋泄漏氯氣的數(shù)值模擬研究54-59
• 3.3.1 數(shù)值模擬假設(shè)與條件54-55
• 3.3.2 模擬結(jié)果與分析55-59
• 第四章 壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋CO_2的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)59-81
• 4.1 壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋CO_2實(shí)驗(yàn)59-66
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和裝置59-65
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容和方法65-66
• 4.1.3 實(shí)驗(yàn)程序66
• 4.2 霧滴粒徑和吸風(fēng)量的測(cè)量66-68
• 4.3 CO_2氣體釋放及自由擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析68-72
• 4.4 壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋CO_2氣體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析72-80
• 4.4.1 噴嘴類型73-74
• 4.4.2 喉管長(zhǎng)度74-76
• 4.4.3 水壓大小76-80
• 4.5 小結(jié)80-81
• 第五章 結(jié)論與展望81-83
• 5.1 結(jié)論81-82
• 5.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-88
• 致謝88-89
• 攻讀碩士期間已發(fā)表論文89

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3 姜傳勝,丁輝,劉國(guó)梁,杜可,宣捷,趙汝敖;重氣連續(xù)泄漏擴(kuò)散的風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比分析[J];中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào);2003年02期

4 魏禮東,賈麗;危險(xiǎn)重氣擴(kuò)散的控制與仿真[J];科技資訊;2005年26期

5 秦頌;董華;;重氣擴(kuò)散的鹽水模擬[J];能源技術(shù);2007年02期

6 黃沿波;梁棟;李劍峰;何衛(wèi)峰;;重氣擴(kuò)散模型分類方法[J];安全與環(huán)境工程;2008年04期

7 朱紅萍;羅艾民;李潤(rùn)求;;重氣泄漏擴(kuò)散事故后果評(píng)估系統(tǒng)研究[J];中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào);2009年05期

8 高云博;蔡香萍;;危險(xiǎn)物質(zhì)重氣擴(kuò)散研究綜述[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2009年12期

9 馮長(zhǎng)根;鄭遠(yuǎn)攀;錢新明;劉振翼;黃平;;重氣瞬時(shí)擴(kuò)散數(shù)值模擬的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及應(yīng)用研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2009年12期

10 于立見;;一種瞬間泄漏重氣擴(kuò)散模型的探討[J];中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2013年01期

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1 石祥;;大量有毒重氣泄漏擴(kuò)散事故危害評(píng)價(jià)淺析[A];第十屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（一）[C];2008年

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2 魏利軍;重氣擴(kuò)散過程的數(shù)值模擬[D];北京化工大學(xué);2000年

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2 杜文靜;高原山地城市重氣泄漏擴(kuò)散的示蹤實(shí)驗(yàn)與模擬[D];昆明理工大學(xué);2013年

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6 秦丹;地下水電站電纜層重氣擴(kuò)散特性數(shù)值模擬及通風(fēng)控制研究[D];重慶大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：339046