本文選題：流固耦合　切入點：管道爆炸　出處：《浙江大學學報(工學版)》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對管道爆炸后果模擬中存在的伴隨變形與斷裂的流固耦合問題,提出一種計及計算穩(wěn)定性的流固耦合算法,對在內(nèi)部氣體爆炸作用下的管道動態(tài)斷裂及爆炸流場發(fā)展進行耦合仿真.采用單元刪除技術并植入應變率-應變雙變量失效準則來模擬管道的裂紋擴展,將模擬得到的管道斷裂形貌及壓力歷程與試驗結果進行對比驗證.分析管道爆炸的后果,并將管道外峰值壓力的模擬值與現(xiàn)有方法的計算值進行對比.結果表明:考慮流固耦合效應時管道外2個測點的峰值壓力分別為不考慮該效應時的83.1%和62.2%.相比難以計及爆炸流場與管道相互作用的半經(jīng)驗模型和傳統(tǒng)計算流體力學方法,所提出的方法可以更加合理地預測管道內(nèi)氣體爆炸的后果.
[Abstract]:In order to solve the fluid-solid coupling problem with deformation and fracture in the simulation of pipeline explosion consequences, a fluid-solid coupling algorithm is proposed, which takes into account the computational stability. The coupling simulation of pipeline dynamic fracture and explosion flow field under the action of internal gas explosion is carried out. The element deletion technique and strain rate-strain bivariate failure criterion are used to simulate the crack growth of the pipeline. The fracture morphology and pressure history of the simulated pipeline are compared with the experimental results, and the consequences of pipeline explosion are analyzed. The results show that the peak pressure outside the pipeline is 83.1% and 62.2 when the fluid-solid coupling effect is taken into account, respectively. Taking into account the interaction between explosive flow field and pipeline, the semi-empirical model and the traditional computational fluid dynamics method are used. The proposed method can more reasonably predict the consequences of gas explosion in the pipeline.
【作者單位】： 浙江大學化工機械研究所;浙江工業(yè)大學固體力學研究所;浙江大學流體動力與機電系統(tǒng)國家重點實驗室;浙江大學高壓過程裝備與安全教育部工程研究中心;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃資助項目(2016YFC0801200) 國家自然科學基金資助項目(51275455)
【分類號】：O353.4

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本文編號：1614723