丙烷是一種價格低廉的清潔型能源,可用作燃料、制冷劑和化工原料。在其儲存和使用過程中容易發(fā)生泄漏爆炸事故,帶來嚴重危害,具有非常大的危險性。通過對丙烷泄漏擴散過程研究和爆炸參數(shù)測定,可以掌握丙烷泄漏擴散爆炸特性,為采取防護措施提供依據(jù)。本文采用實驗分析和數(shù)值模擬分別對丙烷的爆炸參數(shù)和泄漏擴散進行了研究,實驗測試了常溫常壓下丙烷的爆炸極限、最大爆炸壓力和達到最大爆炸壓力的時間,計算了爆炸危險度和爆燃指數(shù),分析了丙烷爆炸壓力隨氣體濃度和時間的變化;研究了點火能對不同濃度丙烷爆炸最大爆炸壓力的影響。根據(jù)實驗結果驗證了 FLACS模擬軟件的準確性,利用該模擬軟件計算了不同泄漏條件和環(huán)境條件下丙烷泄漏擴散的參數(shù),分析了大空間內丙烷氣云濃度和氣云體積對爆炸參數(shù)的影響,提出了防止丙烷泄漏擴散爆炸的措施。運用20 L近球形爆炸測試實驗系統(tǒng)測得常溫常壓下丙烷爆炸范圍為3.25%-10.25%,分析得到丙烷的氣體爆炸危險度F為0.4369,爆炸危險性小于甲烷和乙烷。測定了濃度為4%-10%的丙烷爆炸特性,分析了丙烷爆炸壓力隨濃度和時間的變化曲線,結果表明濃度為5%時,丙烷的爆炸壓力達到最大值0.649 MP...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 氣云爆炸實驗研究
        1.2.2 氣體泄漏擴散實驗研究
        1.2.3 氣體擴散與爆炸仿真研究
    1.3 研究內容及技術路線
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 技術路線
2 小尺度丙烷爆炸特性研究
    2.1 丙烷爆炸測試實驗系統(tǒng)
        2.1.1 實驗系統(tǒng)的組成
        2.1.2 實驗步驟
        2.1.3 實驗工況
        2.1.4 丙烷爆炸特性實驗測試方法
        2.1.5 點火頭升壓測試及爆炸判據(jù)
    2.2 丙烷爆炸特性實驗研究
        2.2.1 典型爆炸過程的臨界參數(shù)分析
        2.2.2 丙烷爆炸壓力–時間曲線分析
        2.2.3 丙烷濃度對爆炸特性的影響
        2.2.4 點火能量對丙烷最大爆炸壓力的影響
    2.3 丙烷氣體爆炸特性模擬分析
        2.3.1 數(shù)值模型
        2.3.2 模擬結果對比分析
    2.4 本章小結
3 大空間丙烷氣體泄漏擴散模擬分析
    3.1 氣體泄漏擴散的基本理論
        3.1.1 氣體泄漏概述
        3.1.2 氣體擴散概述
        3.1.3 氣體泄漏擴散數(shù)值模擬概述
    3.2 計算流體力學軟件FLACS
        3.2.1 FLACS概述
        3.2.2 CFD模型建立
    3.3 大空間氣體擴散數(shù)值模型
        3.3.1 幾何模型建立
        3.3.2 網(wǎng)格模型劃分
        3.3.3 場景參數(shù)設置
    3.4 不同泄漏條件對氣體擴散的影響
        3.4.1 不同泄漏源方向對氣體擴散的影響
        3.4.2 不同泄漏源位置對氣體擴散的影響
        3.4.3 不同泄漏源高度對氣體擴散的影響
    3.5 不同環(huán)境條件對氣體擴散的影響
        3.5.1 環(huán)境風速對氣體泄漏擴散的影響
        3.5.2 環(huán)境風向對氣體泄漏擴散的影響
    3.6 本章小結
4 大空間丙烷氣云爆炸模擬分析
    4.1 丙烷氣云爆炸發(fā)生條件及傳播機理
    4.2 氣云定義與爆炸場景設計
        4.2.1 檢測與輸出控制
        4.2.2 邊界條件
        4.2.3 點火源位置
    4.3 不同氣體體積對丙烷爆炸的影響
    4.4 不同氣體濃度對丙烷爆炸的影響
    4.5 丙烷爆炸強度評估
    4.6 防爆措施建議
        4.6.1 惰性介質保護
        4.6.2 通風置換
        4.6.3 建筑物泄壓
    4.7 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3850224