本文關(guān)鍵詞：氯氣泄漏擴(kuò)散數(shù)值模擬的研究

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【摘要】：氯氣作為一種用途廣泛的危險(xiǎn)化學(xué)品,在生產(chǎn)、貯存、使用過程中,稍有不慎容易造成泄漏擴(kuò)散事故。由于其具有毒害特性,事故發(fā)生后會(huì)導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。所以,對(duì)氯氣泄漏擴(kuò)散過程的研究顯得尤為重要,這對(duì)氯氣泄漏擴(kuò)散事故的預(yù)防和救援有一定的理論指導(dǎo)和實(shí)踐意義。氯氣作為一種典型的重氣,在其擴(kuò)散過程中遵循重氣擴(kuò)散規(guī)律。在實(shí)際情況下,氯氣的擴(kuò)散規(guī)律非常復(fù)雜,需考慮到諸多因素。鑒于氯氣的毒害作用及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的不確定性,本課題選用數(shù)值模擬方法對(duì)某化工企業(yè)氯氣存儲(chǔ)車間進(jìn)行泄漏擴(kuò)散模擬研究。本課題基于FLUENT軟件對(duì)車間內(nèi)的氯氣儲(chǔ)罐發(fā)生的縫隙泄漏做出了模擬分析,針對(duì)不同的實(shí)際情況得到相應(yīng)工況下氯氣擴(kuò)散的規(guī)律,為泄漏事故的預(yù)防措施和應(yīng)急處理提出合理的建議。本課題主要的研究工作和分析結(jié)論如下:(1)綜述了毒害氣體擴(kuò)散的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,對(duì)比了不同研究方法的適用范圍和可行性,根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件選擇數(shù)值模擬進(jìn)行本課題的主要研究,運(yùn)用FLUENT 15.0軟件對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行模擬。根據(jù)化工企業(yè)氯氣存儲(chǔ)車間建立模型,劃分網(wǎng)格,設(shè)置與現(xiàn)實(shí)相符的初始條件,對(duì)于不同時(shí)間段,不同泄漏方向,不同環(huán)境風(fēng)速,不同泄漏源情況下的氯氣泄漏擴(kuò)散進(jìn)行了模擬分析。(2)針對(duì)不同工況下的模擬結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析發(fā)現(xiàn):在自然狀態(tài)下空間內(nèi)氯氣泄漏在一定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定;在重力的影響下,上部泄漏口的擴(kuò)散范圍相比下部泄漏口較大;隨著環(huán)境風(fēng)速的增加,環(huán)境風(fēng)對(duì)氯氣濃度的稀釋作用越來越明顯;距離出口從遠(yuǎn)到近的儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏的范圍呈先增大后減小的趨勢(shì),罐體之間對(duì)氣體擴(kuò)散有阻擋作用�；诜治鼋Y(jié)果進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)域的劃分,對(duì)氯氣泄漏事故的預(yù)防措施和應(yīng)急處理提出指導(dǎo)性意見。
【關(guān)鍵詞】：氯氣擴(kuò)散 數(shù)值模擬 應(yīng)急預(yù)防
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ124.41;TQ086
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究11
• 1.2.2 風(fēng)洞模擬研究11-12
• 1.2.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究12
• 1.2.4 數(shù)值模擬研究12-13
• 1.3 研究目的13-14
• 1.4 研究方法14
• 1.5 研究思路技術(shù)路線14-15
• 1.6 本章小結(jié)15-16
• 2 氯氣泄漏危害及擴(kuò)散理論16-23
• 2.1 氯氣的基本特性16-18
• 2.1.1 氯氣的性質(zhì)16
• 2.1.2 氯氣危害特性16-18
• 2.1.3 氯氣危害范圍18
• 2.2 重氣擴(kuò)散理論18-22
• 2.2.1 重氣擴(kuò)散模型18-19
• 2.2.2 重氣擴(kuò)散過程19-20
• 2.2.3 影響重氣擴(kuò)散的因素20-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 3 氯氣泄漏擴(kuò)散數(shù)值模型23-35
• 3.1 CFD技術(shù)簡(jiǎn)述23-24
• 3.2 基本微分方程24-25
• 3.3 湍流模型的選擇25-27
• 3.4 確定泄漏模型27-34
• 3.4.1 氯氣泄漏幾何模型29
• 3.4.2 基本假設(shè)29
• 3.4.3 初始條件29-30
• 3.4.4 模型的建立和計(jì)算域的選擇30-31
• 3.4.5 邊界條件31
• 3.4.6 模型網(wǎng)格劃分31-33
• 3.4.7 計(jì)算模型及運(yùn)行環(huán)境的選擇33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 4 氯氣泄漏擴(kuò)散數(shù)值模擬研究35-60
• 4.1 自然狀態(tài)下的模擬情況35-40
• 4.2 不同泄漏方向的模擬情況40-46
• 4.3 不同風(fēng)速下的模擬情況46-54
• 4.4 不同泄漏罐體的模擬情況54-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 5 氯氣泄漏擴(kuò)散應(yīng)急預(yù)防研究60-72
• 5.1 氯氣泄漏事故預(yù)防的必要性60-61
• 5.2 氯氣泄漏事故的分析61-63
• 5.3 氯氣泄漏范圍的劃定63-67
• 5.4 應(yīng)急處置基本原則和響應(yīng)體系67-68
• 5.5 氯氣泄漏事故的安全措施68-71
• 5.5.1 氯氣泄漏事故的預(yù)防措施68-70
• 5.5.2 氯氣泄漏事故的應(yīng)急對(duì)策70-71
• 5.6 本章小結(jié)71-72
• 6 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果77-78
• 致謝78

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本文編號(hào)：641519