本文關(guān)鍵詞：非開放空間液氨泄漏擴(kuò)散規(guī)律及綜合應(yīng)急措施研究

  更多相關(guān)文章： 非開放空間 數(shù)值模擬 泄漏模型 液氨 噴淋系統(tǒng)

【摘要】：液氨作為制冷劑和化工原料在化工行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用,液氨發(fā)生泄漏后由于氨氣的擴(kuò)散極易引發(fā)火災(zāi)、爆炸、人員中毒等事故發(fā)生,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。很多的液氨儲(chǔ)罐(槽)是布置在室內(nèi)等非開放空間,氨氣極易在空間內(nèi)聚集達(dá)到很高的濃度,若沒(méi)有及時(shí)應(yīng)急處置可能造成比室外液氨泄漏事故更大的損失,因此研究非開放空間液氨泄漏事故擴(kuò)散規(guī)律及有效的應(yīng)急措施具有重要的意義。本文從非開放空間液氨泄漏擴(kuò)散的特點(diǎn)入手,模擬研究了通風(fēng)條件下不同的水噴淋系統(tǒng)對(duì)氨的濃度場(chǎng)的影響。以某一制冷站為例,運(yùn)用ICEM軟件建模型并劃分網(wǎng)格,使用FLUENT軟件對(duì)通風(fēng)條件下的液氨泄漏進(jìn)行模擬,分析隨時(shí)間變化的氨氣泄漏速度、濃度場(chǎng),進(jìn)而總結(jié)出液氨泄漏后的(氨氣)擴(kuò)散規(guī)律;在此基礎(chǔ)上建立氨氣吸收模型,選取了噴嘴模型,在通風(fēng)方式下三種局部噴淋及全場(chǎng)噴淋的不同情況,對(duì)非開放空間的氨氣濃度等進(jìn)行數(shù)值模擬,分析泄漏事故發(fā)生后氨氣在非開放空間形成的立即威脅生命和健康濃度(IDLH)區(qū)域、短時(shí)間接觸容許濃度(PC-STEL)區(qū)域、爆炸區(qū)域及低溫區(qū)域的影響及其隨時(shí)間變化情況。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明,局部噴淋能有效減緩泄漏后氨氣危險(xiǎn)區(qū)域蔓延及向空間頂板蔓延的趨勢(shì),全場(chǎng)噴淋較局部噴淋而言,對(duì)于減少工作人員平均呼吸高度IDLH區(qū)域面積方面有明顯良好的作用,可短時(shí)間內(nèi)將部分區(qū)域濃度降低至安全水平,為工作人員的疏散撤離提供了良好的時(shí)間及空間條件。
【關(guān)鍵詞】：非開放空間 數(shù)值模擬 泄漏模型 液氨 噴淋系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ113.5;TQ086
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課程研究背景及意義11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.1 液化氣體擴(kuò)散研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 液氨泄漏處理的技術(shù)14
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容框圖15-16
• 第2章 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)及數(shù)值模型建立16-28
• 2.1 計(jì)算流體力學(xué)的理論基礎(chǔ)16-19
• 2.1.1 流體力學(xué)和CFD軟件16
• 2.1.2 CFD軟件的結(jié)構(gòu)16-19
• 2.2 液氨的泄漏模型的選取19-20
• 2.2.1 泄漏場(chǎng)景19
• 2.2.2 泄漏模型及泄漏量19-20
• 2.3 數(shù)學(xué)模型的建立20-27
• 2.3.1 基本假設(shè)20-21
• 2.3.2 擴(kuò)散模型的控制方程21
• 2.3.3 離散模型的控制方程21-22
• 2.3.4 液相與氣相耦合22-23
• 2.3.5 噴嘴霧化模型23-24
• 2.3.6 液滴破碎模型24-25
• 2.3.7 NH3吸收模型25-26
• 2.3.8 湍流模型26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 非開放空間氨泄漏擴(kuò)散FLUENT模擬28-44
• 3.1 計(jì)算空間的確定28-29
• 3.2 非開放空間的數(shù)值模擬處理29-30
• 3.2.1 模擬模型的網(wǎng)格劃分29-30
• 3.2.2 求解器的選擇30
• 3.2.3 組分運(yùn)輸?shù)倪x擇30
• 3.2.4 數(shù)值計(jì)算的選擇30
• 3.3 初始條件的確定30
• 3.4 邊界條件的確定30-31
• 3.5 模擬結(jié)果分析31-42
• 3.5.1 氨氣擴(kuò)散IDLH區(qū)域31-36
• 3.5.2 氨氣擴(kuò)散PC-STEL區(qū)域36-37
• 3.5.3 氨氣擴(kuò)散爆炸區(qū)域分析37-39
• 3.5.4 氨氣擴(kuò)散溫度場(chǎng)分析39-42
• 3.6 本章小結(jié)42-44
• 第4章 噴淋系統(tǒng)對(duì)非開放空間流場(chǎng)的影響44-65
• 4.1 噴淋系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的確定44-45
• 4.1.1 噴嘴工作壓力的確定44-45
• 4.1.2 噴頭流量及個(gè)數(shù)的確定45
• 4.1.3 其他相關(guān)參數(shù)的確定45
• 4.2 局部噴淋對(duì)非開放空間流場(chǎng)影響及分析45-57
• 4.2.1 局部噴淋對(duì)液氨泄漏IDLH區(qū)域的影響47-52
• 4.2.2 局部噴淋對(duì)氨氣擴(kuò)散PC-STEL區(qū)域的影響52-53
• 4.2.3 局部噴淋對(duì)液氨泄漏爆炸區(qū)域的影響53-55
• 4.2.4 局部噴淋對(duì)液氨泄漏溫度流場(chǎng)的影響55-57
• 4.3 全場(chǎng)噴淋對(duì)非開放空間流場(chǎng)的影響57-63
• 4.3.1 全場(chǎng)噴淋對(duì)液氨泄漏IDLH區(qū)域的影響57-60
• 4.3.2 全場(chǎng)噴淋對(duì)液氨泄漏PC-STEL區(qū)域的影響60-61
• 4.3.3 全場(chǎng)噴淋對(duì)液氨泄漏爆炸區(qū)域的影響61-62
• 4.3.4 全場(chǎng)噴淋對(duì)液氨泄漏溫度場(chǎng)的影響62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-65
• 第5章 非開放空間液氨泄漏事故的綜合應(yīng)急措施研究65-69
• 5.1 液氨泄漏防范措施65-66
• 5.2 液氨泄漏應(yīng)急措施66-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文74

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