近年來,化工安全事故頻發(fā),尤其是罐區(qū)突發(fā)性泄漏事故所引發(fā)的火災(zāi)、爆炸等二次事故。罐區(qū)是化工生產(chǎn)企業(yè)的重要組成部分,由于存儲(chǔ)著大量的化學(xué)危險(xiǎn)品,易發(fā)生突發(fā)性泄漏事故。突發(fā)性泄漏事故影響范圍較廣、危害性極大,若事故不能及時(shí)控制,將造成嚴(yán)重的人員傷亡、環(huán)境污染以及財(cái)產(chǎn)損失。因此開發(fā)罐區(qū)泄漏事故后果仿真軟件對(duì)操作人員和工藝人員進(jìn)行安全培訓(xùn)刻不容緩。本文主要是針對(duì)罐區(qū)泄漏的災(zāi)害仿真模擬,以罐區(qū)為研究對(duì)象,對(duì)罐區(qū)所在的區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分,建立災(zāi)害多模型系統(tǒng)。災(zāi)害模型包括泄漏源模型、氣體擴(kuò)散模型、液體擴(kuò)散模型、池火災(zāi)模型、傳熱模型以及氣液平衡模型。本文總結(jié)了常用的三種模型求解方法,并給出災(zāi)害模型的求解方法。在北京化工大學(xué)自主研制的DSO平臺(tái)下,利用Microsoft Visual Studio完成相關(guān)模塊的編制,結(jié)合最先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ),進(jìn)行結(jié)果的可視化呈現(xiàn)。論文最后一部分,利用開發(fā)的災(zāi)害模型系統(tǒng),以某石化公司的項(xiàng)目為背景,對(duì)汽油罐區(qū)泄漏的事故后果進(jìn)行模擬,分別模擬了未發(fā)生火災(zāi)前液池半徑隨泄漏時(shí)長的變化、泄漏速率和風(fēng)速對(duì)氣相擴(kuò)散的影響以及發(fā)生火災(zāi)后燃燒時(shí)長和風(fēng)速對(duì)氣相溫度以及氣相濃度分布的影響。還模擬... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１災(zāi)害模型層次圖??Ｆｉｇ．２－１?Ｄｉｓａｓｔｅｒ?ｍｏｄｅｌ?ｈｉｅｒａｒｃｈｙ?ｃｈａｒｔ??

?一個(gè)最小厚度，不能無限向外擴(kuò)展。??危險(xiǎn)物品泄漏后在地面上形成液池，液體在無障礙物下在地面上擴(kuò)展如圖３－１所??示。液池會(huì)以圓的形式在地面上擴(kuò)展，且液體在擴(kuò)展中，液層厚度會(huì)有一個(gè)最小值，??且與地面類型有關(guān)［４８］（如表３－２所示），不會(huì)一直向外蔓延。??圖３－１液體在上地面的擴(kuò)展（無障礙物）??Ｆｉｇ．３－１?Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ?ｏｆ?ｌｉｑｕｉｄ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｇｒｏｕｎｄ?（ｎｏ?ｏｂｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）??表３－３不同地面類型下的最小液層厚度??Ｔａｂｌｅ３－３?Ｔｈｅ?ｍｉｎｉｍｕｍ?ｌａｙｅｒ?ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｆｌｏｏｒｓ???地面類型?最小液層厚度／ｍｍ???沙地?２５??耕地，草地?２０??砂石地?１０??水泥地?５??水面?１．８??因此，在建立液體擴(kuò)散模型時(shí)，要有格間液位梯度這個(gè)參數(shù)，也作為格間流動(dòng)的??推動(dòng)力。??對(duì)單個(gè)網(wǎng)格進(jìn)行分析，網(wǎng)格內(nèi)物質(zhì)的量的變化記為ｄｌ，這個(gè)網(wǎng)格內(nèi)物質(zhì)的量的變??化受到上面、下面、左面、右面、前面、后面網(wǎng)格的影響。??根據(jù)質(zhì)量守恒定律：??ｄｎ?＝?ｄｎｌ?＋?ｄｎｒ?＋?ｄｎｆ?＋?ｄｎｂａ?＋?ｄｎｔ?＋?ｄｎｂｏ?式（３－３）??式中：ｄｎＬ?ｄｎｒ?ｘ方向上左、右網(wǎng)格流入的物質(zhì)的量，負(fù)號(hào)為流出；??ｄｎｆ、ｄｎｂａ?ｙ方向上前、后網(wǎng)格流入的物質(zhì)的量，負(fù)號(hào)為流出；??ｄｎｔ、ｄｎｂｏ?ｚ方向上上、下網(wǎng)格流入的物質(zhì)的量

圖３－２液池與周圍環(huán)境之間的熱量交換??Ｆｉｇ．３－２?Ｔｈｅ?ｈｅａｔ?ｅｘｃｈａｎｇｅ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｔｈｅ?ｌｉｑｕｉｄ?ｐｏｏｌ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ??在可燃物燃燒過程中，熱量的傳遞可表示如下：??Ｑ?＝?Ｑｆ?＋?Ｑｒ＋Ｑｌ?式（３＿１９）??其中：Ｑ?燃燒釋放出來的熱量；??Ｑｆ－?熱傳導(dǎo)；??Ｑｒ?熱輻射；??Ｑｃ?熱對(duì)流。??整個(gè)燃燒過程中，釋放出的熱量的傳遞主要是通過對(duì)流傳熱和氣體熱輻射，其中??前者占總熱量的６０％？７０％以上，后者占總熱量的３０％？４０％。影響傳熱的主要因素是??大氣風(fēng)速，風(fēng)速的存在會(huì)影響空氣的湍流程度。在無風(fēng)的條件下，在豎直方向上主要??是空氣對(duì)流，相應(yīng)的釋放的熱量在豎直方向上主要通過與空氣對(duì)流混合而進(jìn)行對(duì)流傳??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3138631