由于液化天然氣的低溫易燃易爆的特性,天然氣儲(chǔ)罐在儲(chǔ)存過(guò)程中易發(fā)生泄漏蒸氣擴(kuò)散。液化天然氣在泄漏過(guò)程中,吸收周圍環(huán)境溫度急劇相變蒸發(fā),從而引起局部范圍內(nèi)溫度急劇降低,空氣密度增大,使液化天然氣產(chǎn)生的重氣不利于天然氣的蒸氣擴(kuò)散,從而對(duì)周圍環(huán)境以及人身財(cái)產(chǎn)安全造成極大的傷害。本文以流體力學(xué)、傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)等理論為依據(jù),分析LNG泄漏方式及蒸氣擴(kuò)散方式,提出了LNG儲(chǔ)罐泄漏速率、液池半徑和蒸發(fā)速率的計(jì)算方式,為本文建立數(shù)值模型提供理論基礎(chǔ)。由于風(fēng)場(chǎng)對(duì)LNG儲(chǔ)罐泄漏蒸氣擴(kuò)散影響較大,本文首先對(duì)建立模型進(jìn)行風(fēng)場(chǎng)模擬。分析近地面大氣邊界層風(fēng)速特征,確定近地面大氣邊界層風(fēng)速函數(shù)的計(jì)算方式,寫入用戶自定義（UDF）函數(shù)加載Fluent數(shù)值模擬中。根據(jù)阻塞率原則和阻塞物擺放原則確定本文LNG儲(chǔ)罐泄漏蒸氣擴(kuò)散計(jì)算流域,建立幾何模型。通過(guò)對(duì)LNG儲(chǔ)罐進(jìn)行風(fēng)場(chǎng)模擬分析,驗(yàn)證本文計(jì)算流域建模的合理性。本文基于質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程、能量守恒方程、組分輸運(yùn)方程建立LNG泄漏蒸氣擴(kuò)散數(shù)值模型,采用可實(shí)現(xiàn)化的湍流模型和組分輸運(yùn)輸運(yùn)模型,模擬液化天然氣泄漏蒸氣擴(kuò)散行為。模擬分析不同泄漏源位置、不同泄漏量、不同風(fēng)速... 

【文章來(lái)源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

全球各大地區(qū)LNG消費(fèi)量統(tǒng)計(jì)

圖 1.2 中國(guó) LNG 消費(fèi)量統(tǒng)計(jì)低，密度大的特性，在發(fā)生泄漏時(shí)釋放出巨大成嚴(yán)重的威脅[2]。1944 年，美國(guó)俄核俄州克泄漏出的液化天然氣充滿了附近的街道和下水大導(dǎo)致著火而引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致 128 人死亡。擴(kuò)

min） 13.5 17.1 16.6 14.0' 1/s） 6.0' 9.7' 4.6' 6.0' ） 38.3 28.3 24.1 25.3 2 B B C C 國(guó)勞倫斯 利弗莫爾（LLNL）國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)華達(dá)州氣場(chǎng)泄漏實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)?zāi)康闹饕菫榱藴y(cè)定圍堰對(duì)緩解泄漏如圖 1.3 所示，實(shí)驗(yàn)在一個(gè) 40mx40m 的方形水池中進(jìn)高 9.1m 的泄漏圍欄封閉。在水池的逆風(fēng)處放置一個(gè)寬 2 擬 障 礙 物 對(duì) 蒸 氣 擴(kuò) 散 的 阻 塞 作 用 。 實(shí) 驗(yàn) 設(shè) 3/min，風(fēng)速為 1.7m/s-5.3m/s，甲烷濃度為 88%-94.7%，定氣體濃度和溫度。[19]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]北京某5000m3LNG儲(chǔ)罐安全性分析研究[D]. 王亞莉.北方工業(yè)大學(xué) 2015
[2]LNG儲(chǔ)罐泄漏蒸氣擴(kuò)散模擬研究[D]. 胡圣超.華中科技大學(xué) 2014
[3]LNG液化烴罐區(qū)燃爆風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及對(duì)策研究[D]. 孫曉平.中國(guó)石油大學(xué)（華東） 2013
[4]大型LNG儲(chǔ)罐漏熱分析及模擬研究[D]. 朱學(xué)熹.西南石油大學(xué) 2012
[5]LNG儲(chǔ)罐分層與翻滾的數(shù)值模擬[D]. 候金偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[6]大型LNG儲(chǔ)罐氣相空間模擬研究[D]. 黃莉.西南石油大學(xué) 2006
[7]基于FLUENT軟件的建筑物風(fēng)場(chǎng)數(shù)值模擬[D]. 黃瀅.華中科技大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3094191