隨著科技發(fā)展和人類社會的進步，大型工業(yè)呈現(xiàn)出集約化和規(guī)�；厔�，火災爆炸等重大事故造成了嚴重的人員傷亡和財產(chǎn)損失愈發(fā)嚴重。尤其是在石油化工行業(yè)中，生產(chǎn)、儲存、運輸和使用等各個環(huán)節(jié)都會涉及到壓力容器的使用，尤其對于盛裝高壓液化氣體的容器，如果發(fā)生失效，容器內(nèi)易燃易爆或毒性介質(zhì)的泄露，就會對周圍環(huán)境造成嚴重危害。一旦容器強度降低到一定程度，就可能導致更為嚴重的安全事故，如沸騰液體擴展蒸汽爆炸（Boiling Liquid Expand VaporExplosion）。BLEVE是一類嚴重的物理爆炸事故，不僅發(fā)生頻率高，還通常會帶來多種繼發(fā)性災害，造成的事故后果尤為嚴重。因此，迫切需要對BLEVE事故的成因、發(fā)生機理、發(fā)展規(guī)律進行深入的研究，這將有利于開展此類事故的預防工作，對降低BLEVE事故率，抑制其發(fā)展和降低事故損失具有重要的指導意義。為了有效地克服實驗研究帶來的弊端和缺陷，本課題采用數(shù)值模擬的方法，針對介質(zhì)為液態(tài)水和飽和水蒸氣的壓力容器發(fā)生BLEVE事故的初期過程進行模擬計算，更利于對BLEVE現(xiàn)象進行表征以及確定合理可靠的數(shù)學模型。文中建立了二維物理模型，選取合適的控制方程，對此過... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 BLEVE的發(fā)生與發(fā)展
        1.2.2 液體過熱機理
        1.2.3 火焰包圍環(huán)境下容器內(nèi)熱力響應
        1.2.4 爆炸中泄壓過程的影響
        1.2.5 液體溫度分層對 BLEVE 的影響
        1.2.6 壓力泄放和儲罐約束耦合過程的研究
        1.2.7 微觀機理
        1.2.8 風險分析和事故評價
    1.3 前人研究的不足
    1.4 本文的主要內(nèi)容
第二章 BLEVE事故機理闡述及分析
    2.1 BLEVE事故機理
        2.1.1 液體過熱論
        2.1.2 均相核化和異相核化
        2.1.3 液體分層
        2.1.4 系統(tǒng)內(nèi)部能量對容器的作用
        2.1.5 設(shè)備失效引發(fā) BLEVE 的觀點
    2.2 液化氣儲罐快速降壓過程
        2.2.1 第一階段
        2.2.2 第二階段
    2.3 計算流體力學及兩相流相關(guān)理論
        2.3.1 基本控制方程
        2.3.2 多相流數(shù)值模擬方法
    2.4 小結(jié)
第三章 BLEVE初期演化過程的探究
    3.1 基本假設(shè)
    3.2 物理和數(shù)學模型
        3.2.1 物理模型
        3.2.2 數(shù)學模型
    3.3 初始條件及邊界條件
    3.4 計算結(jié)果及分析
        3.4.1 流場變化過程
        3.4.2 特征流場成因分析
        3.4.3 容器內(nèi)壓力變化及分析
        3.4.4 容器內(nèi)溫度變化過程及成因分析
    3.5 小結(jié)
第四章 初始條件對壓力響應的影響
    4.1 引言
    4.2 初始溫度對BLEVE壓力響應的影響
    4.3 液體充裝量對BLEVE壓力響應的影響
    4.4 開口大小對BLEVE壓力響應的影響
    4.5 小結(jié)
第五章 結(jié)論及展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文
導師及作者簡介
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]豎直矩形細通道內(nèi)水沸騰換熱的數(shù)值模擬[J]. 郭雷,張樹生,程林.  熱能動力工程. 2011(01)
[2]熱分層對蒸汽爆炸過程影響的實驗研究[J]. 弓燕舞,林文勝,張榮榮,顧安忠,魯雪生.  工程熱物理學報. 2004(06)
[3]液化石油氣蒸氣爆炸過程研究進展[J]. 林文勝,顧安忠.  油氣儲運. 2000(12)
[4]液化石油氣儲罐快速降壓過程的初步模型[J]. 林文勝,顧安忠,俞永華.  油氣儲運. 2000(04)
[5]水的表面張力與溫度的關(guān)系[J]. 湯傳義.  安慶師范學院學報(自然科學版). 2000(01)
[6]一種冷爆炸現(xiàn)象的物理數(shù)學分析初探[J]. 俞昌銘,熊音.  工程熱物理學報. 1995(03)
[7]壓力陡降及容積加熱條件下氣—液兩相系統(tǒng)瞬態(tài)分析[J]. 俞昌銘.  工程熱物理學報. 1994(02)

博士論文
[1]沸騰液體膨脹蒸氣爆炸（BLEVE）動力演化機理的小尺寸模擬試驗研究[D]. 陳思凝.中國科學技術(shù)大學 2007



本文編號：3309447