基于數(shù)值模擬的扇形水幕阻擋稀釋氯氣擴散的影響因素研究
本文選題:安全工程 + 扇形水幕; 參考:《安全與環(huán)境學(xué)報》2017年01期
【摘要】:在重氣儲罐區(qū)內(nèi)設(shè)置噴射水幕是安全隔離、控制重氣泄漏后擴散和減緩事故后果嚴(yán)重程度的重要措施之一。為此,利用計算流體力學(xué)(CFD)模型建立了氯氣泄漏擴散模型,對扇形水幕阻擋稀釋氯氣擴散過程進(jìn)行了動態(tài)模擬及影響因素分析,分別模擬了外界風(fēng)速、水幕的噴射角度、水幕距泄漏源距離、水幕流量和水幕液滴直徑等參數(shù)對氯氣泄漏后擴散的影響情況。結(jié)果表明,合理地設(shè)置水幕能夠有效阻擋氯氣的擴散、縮短危險距離和減少危害面積。在大氣穩(wěn)定的情況下,外界風(fēng)速、水幕的噴射角度、水幕距泄漏源距離、水幕流量等參數(shù)、水幕液滴直徑是影響扇形水幕阻擋氯氣擴散的重要因素。其中水幕距泄漏源距離和水幕流量2個因素對阻擋稀釋效果的影響比較明顯,水幕距泄漏源的距離越小,水幕的動量越大,阻擋稀釋效果越好,水幕流量適中時效果最好,流量過大或過小阻擋稀釋效果都要差一些。因此,合理設(shè)置相關(guān)參數(shù)有利于提高水幕性能,更加有效地降低氯氣泄漏事故的后果。
[Abstract]:The installation of jet water curtain in heavy gas storage tank area is one of the important measures for safety isolation, control of diffusion after heavy gas leakage and mitigation of the severity of accident consequences. For this reason, a chlorine leakage diffusion model was established by using the computational fluid dynamics (CFD) model. The dynamic simulation and the analysis of the influencing factors of the fan water curtain blocking the dilute chlorine diffusion process were carried out, respectively, and the external wind speed and the spray angle of the water curtain were simulated, respectively. The influence of the parameters such as the distance from the water curtain to the leakage source, the water curtain flow rate and the diameter of the water curtain liquid droplet on the diffusion of chlorine gas after the leakage. The results show that the reasonable setting of water curtain can effectively prevent the diffusion of chlorine gas, shorten the dangerous distance and reduce the hazard area. Under the condition of stable atmosphere, the external wind speed, the jet angle of the water curtain, the distance from the water curtain to the leakage source, the flow rate of the water curtain, and the diameter of the water curtain liquid drop are the important factors affecting the blocking of chlorine diffusion by the fan water curtain. The distance from the water curtain to the leakage source and the water curtain flow rate have obvious effects on the blocking dilution effect. The smaller the distance from the water curtain to the leakage source, the greater the momentum of the water curtain, the better the blocking dilution effect, and the best when the water curtain flow is moderate. Too large flow or too small blocking dilution effect is poor. Therefore, reasonable setting of relevant parameters can improve the performance of water curtain and reduce the consequence of chlorine leakage more effectively.
【作者單位】: 南京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)與安全工程學(xué)院;江蘇省市與工業(yè)安全重點實驗室;
【基金】:江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計劃項目(CXLX13_443)
【分類號】:TQ086;TQ124.41
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