建立了開放空間中液氫泛溢過程的物理模型和三維非穩(wěn)態(tài)CFD數(shù)值計(jì)算模型,并評(píng)估了不同湍流模型對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果的影響。與Standard k-ε模型相比,采用Realizable k-ε模型和RNG k-ε模型得到的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合的更好。在此基礎(chǔ)上,選取Realizable k-ε模型對(duì)帶圍堰和不帶圍堰時(shí)液氫泛溢進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了泄漏源附近的圍堰對(duì)可燃?xì)錃庠茍F(tuán)擴(kuò)散的影響。結(jié)果表明:圍堰的存在會(huì)改變氫氣濃度的空間分布和云團(tuán)形狀,促進(jìn)可燃?xì)錃庠婆c地面分離,增大泄漏源附近區(qū)域氫氣濃度;圍堰對(duì)液氫泛溢過程的影響是通過改變泄漏源附近風(fēng)場(chǎng)引起的。

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【部分圖文】：

圖1物理模型和邊界條件示意圖

本文以NASA實(shí)驗(yàn)為物理原型[4]，建立了開放空間中大規(guī)模液氫泛溢過程的物理模型，如圖1所示。計(jì)算域在順風(fēng)向（x）、橫風(fēng)向（y）和高度方向（z）的尺寸分別為200m、60m和80m。為減小計(jì)算量，y=0的平面被定義為對(duì)稱面。液氫泄漏源位于坐標(biāo)（20.25,0,0.5）處，并....

圖2泄漏源附近局部網(wǎng)格示意圖

各邊界條件分別為：（1）計(jì)算域左邊為速度入口，采用前面定義的指數(shù)率風(fēng)場(chǎng)入口平面，參考速度為2.2m/s，參考高度為10m�？諝鉁囟仍O(shè)為均勻，且為288K;(2）計(jì)算域右邊設(shè)為壓力出口，壓力值為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即101.325kPa;(3）地面溫度設(shè)置為與空氣溫度相同，地面材料....

圖3NASA實(shí)驗(yàn)20.94s時(shí)對(duì)稱面上的氫氣濃度云圖

同時(shí)選取設(shè)備塔2高度1m處氫氣濃度隨時(shí)間的變化情況進(jìn)行分析和驗(yàn)證，結(jié)果如圖5所示。設(shè)備塔2位于泄漏源下風(fēng)向9.1m處，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括由溫度數(shù)據(jù)計(jì)算而來的濃度值和由取樣瓶直接測(cè)得的濃度值。圖420.94s時(shí)用不同湍流模型計(jì)算得到的對(duì)稱面上的氫氣濃度云圖

圖420.94s時(shí)用不同湍流模型計(jì)算得到的對(duì)稱面上的氫氣濃度云圖

圖3NASA實(shí)驗(yàn)20.94s時(shí)對(duì)稱面上的氫氣濃度云圖圖5設(shè)備塔2高度1m處氫氣濃度隨時(shí)間的變化

本文編號(hào)：3915099