可噴射水幕的水馬裝置設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-12 15:46
面對(duì);返缆愤\(yùn)輸泄漏事故往往無(wú)法快速高效地對(duì)事故進(jìn)行應(yīng)急處置的難題,設(shè)計(jì)一種可以噴射水幕的水馬裝置,利用水馬的便利性以及水幕良好的空氣卷吸作用、動(dòng)量傳遞以及傳熱作用,在泄漏事故發(fā)生后可以及時(shí)對(duì)泄漏氣云進(jìn)行阻隔稀釋,防止事故擴(kuò)大,減少事故損失。本文以一種可以噴射水幕的水馬裝置為研究對(duì)象,通過(guò)設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬、案例分析的方法對(duì)裝置進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容包括裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)、性能研究以及應(yīng)用效果研究。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)可噴射水幕的水馬裝置設(shè)計(jì)。介紹了可噴射水幕的水馬裝置的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及要求,對(duì)裝置的組成結(jié)構(gòu)以及主要部件進(jìn)行了具體分析,闡述了水馬裝置的工作原理,并確定了水馬裝置的基本參數(shù)。(2)水馬裝置參數(shù)優(yōu)化。通過(guò)數(shù)值模擬結(jié)果與Rana實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析,平均相對(duì)誤差低于3%,驗(yàn)證了數(shù)值模型可靠性良好。利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)模型研究了扇形水幕和錐形水幕條件下的氣云擴(kuò)散特性,分析了不同供水壓力、噴嘴安裝角度等參數(shù)對(duì)水幕稀釋性能的影響。研究表明:水幕可以有效抑制氣云擴(kuò)散;在相同供水壓力下,扇形水幕的阻隔稀釋效果優(yōu)于錐形水幕;稀釋效率隨供水壓力的增大而增大,供水壓力設(shè)定在0.3MPa時(shí)比...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:95 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
013—2019年危險(xiǎn)化學(xué)品事故板塊統(tǒng)計(jì)
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文22014年3月1日,在山西省晉城市澤州縣晉濟(jì)高速公路山西晉城段巖后隧道內(nèi),兩列運(yùn)載甲醇的鉸接列車尾部相撞。前車泄漏的甲醇著火燃燒,隧道內(nèi)其余2輛危化品運(yùn)輸車和31輛運(yùn)煤車被點(diǎn)燃引爆,造成40人死亡,12人受傷,42人燒傷,直接經(jīng)濟(jì)損失8197萬(wàn)元[5]。李娜等[6]基于中國(guó)化學(xué)品安全網(wǎng)和中國(guó)化學(xué)品安全協(xié)會(huì)公布的信息,對(duì)我國(guó)2013-2019的危險(xiǎn)化學(xué)品事故進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,其中事故發(fā)生板塊統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1-1所示,統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明交通運(yùn)輸板塊發(fā)生1797起事故,占比35.02%,僅次于儲(chǔ)存運(yùn)輸板塊,高居第二位。圖1-12013—2019年危險(xiǎn)化學(xué)品事故板塊統(tǒng)計(jì)曹鵬波對(duì)我國(guó)2010-2012年的492起危化品道路運(yùn)輸事故案例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析,其中事故后果類別統(tǒng)計(jì)如圖1-2所示,結(jié)果表明;返缆愤\(yùn)輸事故類別中,泄漏事故的起數(shù)占了絕大多數(shù),占比為81%[7]。圖1-22010-2012;返缆愤\(yùn)輸事故后果類別統(tǒng)計(jì)
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4獨(dú)立的應(yīng)急體系,沒(méi)有形成聯(lián)動(dòng)處理機(jī)制,缺乏同其他部門的協(xié)作,在實(shí)際事故處置過(guò)程中則會(huì)影響救援效率。因此能夠快速對(duì)泄漏物質(zhì)進(jìn)行處置是降低事故危害程度的關(guān)鍵一環(huán)。水幕作為一種清潔、高效、安全的阻隔氣體擴(kuò)散方法,早在上個(gè)世紀(jì)末就得到了研究者的高度關(guān)注,近十年來(lái)在許多儲(chǔ)罐泄漏事故的應(yīng)急處置中得到廣泛應(yīng)用[8]。稀釋作用和阻隔作用是水幕抑制泄漏氣體擴(kuò)散的兩種主要方式,水幕可以安全、高效、便捷地抑制有毒氣體向敏感地帶擴(kuò)散,避免發(fā)生二次連鎖反應(yīng),有效地降低事故災(zāi)害程度。水馬圍擋是一種常見(jiàn)道路交通設(shè)施,用于阻攔或者分割道路,主要起到阻攔的作用和提醒警示的作用,可以通過(guò)注水孔向腔體內(nèi)充水,以增加水馬自身重量。因此結(jié)合水幕的優(yōu)點(diǎn)以水馬為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一種可以噴射水幕的水馬裝置,在發(fā)生;罚ū疚奶刂赣鏊话l(fā)生反應(yīng),即可以用水處置的;罚┬孤┦鹿蕰r(shí)可以直接利用水馬對(duì)事故進(jìn)行預(yù)處理,防止事故擴(kuò)大,減少事故損失。1.2氣體自然擴(kuò)散研究進(jìn)展圖1-3氣體自然擴(kuò)散研究現(xiàn)狀早在上世紀(jì)七十年代,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始了氣體自然擴(kuò)散相關(guān)研究,后來(lái)隨著危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏事故數(shù)量的不斷增加,越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注危化品安全,對(duì)氣體擴(kuò)散的研究逐漸開(kāi)始多了起來(lái)[9-14]。到了上世紀(jì)90年代,隨著國(guó)內(nèi)化工行業(yè)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2013~2019年我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品統(tǒng)計(jì)分析[J]. 李娜,陳建宏. 應(yīng)用化工. 2020(05)
[2]化工廠火災(zāi)-泄漏耦合作用下氯氣擴(kuò)散的數(shù)值模擬[J]. 馬力,何松,牛奕,李乾,張英,陳先鋒. 安全與環(huán)境工程. 2019(05)
[3]2013-2017年我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸事故統(tǒng)計(jì)分析及預(yù)防對(duì)策[J]. 羅丹,廖嬋娟,余欣柔. 中國(guó)公共安全(學(xué)術(shù)版). 2019(01)
[4]地下綜合管廊燃?xì)庑孤⿺?shù)值模擬研究[J]. 王玉琪,戚承志,屈小磊,陳小奔. 消防科學(xué)與技術(shù). 2018(10)
[5]液化天然氣儲(chǔ)罐安全防護(hù)技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 張淑淑,邢志祥,錢輝,張健. 安全與環(huán)境工程. 2018(02)
[6];返缆愤\(yùn)輸事故應(yīng)急救援問(wèn)題研究[J]. 呂華. 人民交通. 2018(02)
[7]采用ALOHA軟件對(duì)甲醇儲(chǔ)罐泄漏擴(kuò)散范圍影響因素的敏感性分析[J]. 葛安然,何中其. 安全與環(huán)境工程. 2017(06)
[8]危化品儲(chǔ)運(yùn)火災(zāi)爆炸事故多因素耦合動(dòng)力學(xué)關(guān)系[J]. 陳偉珂,張欣. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[9]基于數(shù)值模擬的扇形水幕阻擋稀釋氯氣擴(kuò)散的影響因素研究[J]. 張娟,蔣為波,潘旭海. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(01)
[10];肺锪鳂I(yè)的特性及消防管理措施[J]. 范斌,葉姍. 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息. 2017(01)
博士論文
[1]水幕稀釋氨氣泄漏擴(kuò)散機(jī)理研究[D]. 程潮.天津大學(xué) 2015
[2]膜結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的數(shù)值模擬研究[D]. 殷惠君.同濟(jì)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]危險(xiǎn)化學(xué)品公路運(yùn)輸事故情景構(gòu)建與應(yīng)急管理研究[D]. 曹鵬波.西安建筑科技大學(xué) 2018
[2]錐形水幕抑制罐區(qū)LNG氣云擴(kuò)散研究[D]. 翁浩銘.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2017
[3]液氨泄漏擴(kuò)散數(shù)值模擬及疏散研究[D]. 張俊飛.天津理工大學(xué) 2017
[4];返缆愤\(yùn)輸事故應(yīng)急救援問(wèn)題研究[D]. 陳涵.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2015
[5]道路運(yùn)輸氣體類危化品泄漏擴(kuò)散及警戒范圍模型研究[D]. 呂德超.北京交通大學(xué) 2013
[6]廠區(qū)燃?xì)獾任kU(xiǎn)性氣體泄漏擴(kuò)散的模擬研究[D]. 肖淑衡.廣州大學(xué) 2006
本文編號(hào):3491221
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:95 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
013—2019年危險(xiǎn)化學(xué)品事故板塊統(tǒng)計(jì)
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文22014年3月1日,在山西省晉城市澤州縣晉濟(jì)高速公路山西晉城段巖后隧道內(nèi),兩列運(yùn)載甲醇的鉸接列車尾部相撞。前車泄漏的甲醇著火燃燒,隧道內(nèi)其余2輛危化品運(yùn)輸車和31輛運(yùn)煤車被點(diǎn)燃引爆,造成40人死亡,12人受傷,42人燒傷,直接經(jīng)濟(jì)損失8197萬(wàn)元[5]。李娜等[6]基于中國(guó)化學(xué)品安全網(wǎng)和中國(guó)化學(xué)品安全協(xié)會(huì)公布的信息,對(duì)我國(guó)2013-2019的危險(xiǎn)化學(xué)品事故進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,其中事故發(fā)生板塊統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1-1所示,統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明交通運(yùn)輸板塊發(fā)生1797起事故,占比35.02%,僅次于儲(chǔ)存運(yùn)輸板塊,高居第二位。圖1-12013—2019年危險(xiǎn)化學(xué)品事故板塊統(tǒng)計(jì)曹鵬波對(duì)我國(guó)2010-2012年的492起危化品道路運(yùn)輸事故案例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析,其中事故后果類別統(tǒng)計(jì)如圖1-2所示,結(jié)果表明;返缆愤\(yùn)輸事故類別中,泄漏事故的起數(shù)占了絕大多數(shù),占比為81%[7]。圖1-22010-2012;返缆愤\(yùn)輸事故后果類別統(tǒng)計(jì)
華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4獨(dú)立的應(yīng)急體系,沒(méi)有形成聯(lián)動(dòng)處理機(jī)制,缺乏同其他部門的協(xié)作,在實(shí)際事故處置過(guò)程中則會(huì)影響救援效率。因此能夠快速對(duì)泄漏物質(zhì)進(jìn)行處置是降低事故危害程度的關(guān)鍵一環(huán)。水幕作為一種清潔、高效、安全的阻隔氣體擴(kuò)散方法,早在上個(gè)世紀(jì)末就得到了研究者的高度關(guān)注,近十年來(lái)在許多儲(chǔ)罐泄漏事故的應(yīng)急處置中得到廣泛應(yīng)用[8]。稀釋作用和阻隔作用是水幕抑制泄漏氣體擴(kuò)散的兩種主要方式,水幕可以安全、高效、便捷地抑制有毒氣體向敏感地帶擴(kuò)散,避免發(fā)生二次連鎖反應(yīng),有效地降低事故災(zāi)害程度。水馬圍擋是一種常見(jiàn)道路交通設(shè)施,用于阻攔或者分割道路,主要起到阻攔的作用和提醒警示的作用,可以通過(guò)注水孔向腔體內(nèi)充水,以增加水馬自身重量。因此結(jié)合水幕的優(yōu)點(diǎn)以水馬為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一種可以噴射水幕的水馬裝置,在發(fā)生;罚ū疚奶刂赣鏊话l(fā)生反應(yīng),即可以用水處置的;罚┬孤┦鹿蕰r(shí)可以直接利用水馬對(duì)事故進(jìn)行預(yù)處理,防止事故擴(kuò)大,減少事故損失。1.2氣體自然擴(kuò)散研究進(jìn)展圖1-3氣體自然擴(kuò)散研究現(xiàn)狀早在上世紀(jì)七十年代,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家就開(kāi)始了氣體自然擴(kuò)散相關(guān)研究,后來(lái)隨著危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏事故數(shù)量的不斷增加,越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注危化品安全,對(duì)氣體擴(kuò)散的研究逐漸開(kāi)始多了起來(lái)[9-14]。到了上世紀(jì)90年代,隨著國(guó)內(nèi)化工行業(yè)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2013~2019年我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品統(tǒng)計(jì)分析[J]. 李娜,陳建宏. 應(yīng)用化工. 2020(05)
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[3]2013-2017年我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸事故統(tǒng)計(jì)分析及預(yù)防對(duì)策[J]. 羅丹,廖嬋娟,余欣柔. 中國(guó)公共安全(學(xué)術(shù)版). 2019(01)
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[6];返缆愤\(yùn)輸事故應(yīng)急救援問(wèn)題研究[J]. 呂華. 人民交通. 2018(02)
[7]采用ALOHA軟件對(duì)甲醇儲(chǔ)罐泄漏擴(kuò)散范圍影響因素的敏感性分析[J]. 葛安然,何中其. 安全與環(huán)境工程. 2017(06)
[8]危化品儲(chǔ)運(yùn)火災(zāi)爆炸事故多因素耦合動(dòng)力學(xué)關(guān)系[J]. 陳偉珂,張欣. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[9]基于數(shù)值模擬的扇形水幕阻擋稀釋氯氣擴(kuò)散的影響因素研究[J]. 張娟,蔣為波,潘旭海. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(01)
[10];肺锪鳂I(yè)的特性及消防管理措施[J]. 范斌,葉姍. 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息. 2017(01)
博士論文
[1]水幕稀釋氨氣泄漏擴(kuò)散機(jī)理研究[D]. 程潮.天津大學(xué) 2015
[2]膜結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的數(shù)值模擬研究[D]. 殷惠君.同濟(jì)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]危險(xiǎn)化學(xué)品公路運(yùn)輸事故情景構(gòu)建與應(yīng)急管理研究[D]. 曹鵬波.西安建筑科技大學(xué) 2018
[2]錐形水幕抑制罐區(qū)LNG氣云擴(kuò)散研究[D]. 翁浩銘.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2017
[3]液氨泄漏擴(kuò)散數(shù)值模擬及疏散研究[D]. 張俊飛.天津理工大學(xué) 2017
[4];返缆愤\(yùn)輸事故應(yīng)急救援問(wèn)題研究[D]. 陳涵.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2015
[5]道路運(yùn)輸氣體類危化品泄漏擴(kuò)散及警戒范圍模型研究[D]. 呂德超.北京交通大學(xué) 2013
[6]廠區(qū)燃?xì)獾任kU(xiǎn)性氣體泄漏擴(kuò)散的模擬研究[D]. 肖淑衡.廣州大學(xué) 2006
本文編號(hào):3491221
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