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《昆明理工大学》 2009年
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高原开敞空间人工煤气泄漏扩散规律研究

唐蕾  
【摘要】:随着城市燃气工业的发展,燃气的管道输配成为了城市主要的供热方式。因为管道材料的质量、地基沉降、输配管网上的设备和附件的选择、管道施工、运营管理等等方面因素的影响,容易造成燃气泄漏事故。而且此类事故无时无地不在发生,在大量的安全防范措施和手段的控制下,突发性煤气泄漏事故仍然不能停止发生。可燃气体泄漏扩散到大气中后,与空气混合形成可燃混合气体,遇火源可能会引起火灾和爆炸;即使不发生火灾和爆炸,泄漏的可燃气体会一定程度滞留在大气中,甚至较高浓度的滞留在人居密集地段和建筑物内,给环境和人生安全造成巨大威胁。所以可燃气体泄漏不仅会导致能源的耗散,也会导致火灾、爆炸、中毒等恶性公共事件,给人的生命财产造成巨大损失。同时,研究可燃气体的泄漏扩散规律,并能较好的掌握它,那么对减少损失、控制危险区域、组织应急预案实施都有重要意义。 国内外对重气泄漏扩散研究较多,对中性气体泄漏扩散研究较少,尤其是高原地理条件下的中性气体研究较缺乏,从有关文献中几乎很少查到此方面的数据。本文基于流体力学、热力学、爆炸力学、计算数学和计算机技术,以高原城市昆明为实测地,用人工煤气做气源,对中性可燃气体泄漏扩散进行了方法研究和规律分析。首先,分析了国内外在气体扩散和爆炸方面的研究现状,对可燃气体管道泄漏的量、紊动射流理论和爆炸发生机理进行分析,建立气体流动基本控制方程;其次,根据流体力学和热力学基本理论建立可燃气体泄漏后在大气中的扩散模型;根据计算选取典型的数据建立十种工况的物理模型;最后,基于上述模型采用CFD方法用FLUENT 6.3软件对高原人工煤气泄漏扩散进行了十种工况的三维计算机计算模拟,得出了风速、泄漏速率、泄漏源位置、障碍物变化等因素对燃气泄漏扩散的影响规律及相关结论。 本文的扩散理论研究结论和相关风洞实验数据相符,从而验证了本文理论分析的正确性,所提出的研究方法为相关研究方向提供了一种研究思路,研究所得到的结论可为安全评价、环境评价、应急预案等方面的研究提供参考依据。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TU996.9

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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8 自治区政协人口资源环境委员会供稿;宁夏地震灾害特点[N];华兴时报;2009年
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5 张朝能;高原山区地形条件下城市重气泄漏风洞实验与数值模拟[D];昆明理工大学;2008年
6 张华兵;基于失效库的在役天然气长输管道定量风险评价技术研究[D];中国地质大学(北京);2013年
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10 谢红梅;化工企业地震次生毒气泄漏扩散规律及风险评估研究[D];西安建筑科技大学;2010年
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