不同硫化氢浓度下的天然气管道泄漏扩散数值模拟

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1、第44卷第11期当代化工Vo1．44．NO．112015年11月ContemporaryChemicalIndustryNovember，2015不同硫化氢浓度下的天然气管道泄漏扩散数值模拟敬加强，李小明，江漩涛，周怡诺(I．西南石油大学石油与天然气工程学院，四川成都6105002．油气消防四川省重点实验室，四川成都611731)摘要：针对含不同硫化氢浓度天然气的泄漏扩散问题，采用Fluent软件进行了相应的数值模拟。模拟结果表明：泄漏气体在泄漏喷射最大轴中心处泄漏的速度最大，离轴越远速度降低越

2、快；随着硫化氢浓度增大，气体泄漏速度降低到大小相同时所需射流高度将减小；泄漏气体中硫化氢浓度越大，其扩散危险区域范围就越大。通过数值模拟得出的相关规律对实际安全生产和应急救援提供了一定的理论依据。关键词：硫化氢浓度；数值模拟；泄漏气体；射流高度中图分类号：TE832文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)11-2710—04NumericalSimulationontheLeakageandDiffusionofNaturalGasPipelineContainingDiffere

3、ntConcentrationsofHydrogenSulfideJINGJia—qiang，，LIXiao—ming，JIANGXuan—tao，ZHOUYi—HUO(1．SchoolofPetroleumandNaturalgasEngineering，SouthwestPetroleumUniversity,SichuanChengdu610500，China；2．OilandGasFireProtectionKeyLaboratoryofSichuanProvince，SichuanCh

4、engdu611731，China)Abstract：Inviewoftheleakageanddiffusionproblemsofsulfur-containingnaturalgas，thecorrespondingnumericalsimulationwasperformedbyusingFluentsoftware．Theresultsshowthat．thevelocityofleakagegasontherealaxisiSthelargest；itdecreasesfastera

5、sitgetsfurtherfromthehuboftheaxis．Astheconcentrationofhydrogensulfideinnaturalgasincreases，thevelocityofleakagegasreducestothesamesizewithasmallerjetheight．Thehighertheconcentrationofhydrogensulfide．the1argertherangeofdangerousareaspreads．Theresultso

6、fnumericalsimulationprovidecertaintheoreticalbasisforsafetyproductionandemergencyrescue．Keywords：Concentrationofhydrogensulfide；Numericalsimulation；Leakagegas；Jetheight天然气作为增长最快的新型清洁能源，国内外放过程的决定因素并提供了相应的数学模型；唐剑天然气产业发展迅猛，随着大量天然气管道的敷设，锋等人结合烟羽抬升计算，分别采用S

7、LAB稳态输气管道的泄漏已成为天然气安全系统的关键问烟羽模型与高斯烟羽模型，建立了LNG扩散的数学题。由于管网设施损坏、第三方损坏、自然灾害损模型。程猛猛等人采用CFD仿真软件，对架空坏¨等原因，输气管道泄漏现象发生频繁。管道泄天然气管道的穿孔泄漏扩散进行了数值模拟。漏扩散不但能引发天然气爆炸事故，而且能对人民本文通过对不同硫化氢浓度条件下的天然气进的生命财产安全造成巨大的灾害，同时也能引起严行数值模拟，得到了4种不同硫化氢浓度下泄漏天重的环境污染。为预防事故的发生，深入研究天然然气的速度场、密

8、度场和浓度危险区域，为天然气气泄漏扩散规律非常必要。国外在这方面的研究工管网安全平稳的运营提供了参考依据。作始于上世纪70、8O年代且提出了不少扩散的计算1数学模型模型，如高斯模型(Gaussianplume／pufmode1)、1．1计算流体力学基本方程BM(BritterandMcQuaid)模型、Sutton模型、FEM3天然气流动要遵循物理守恒定律，包括质量守(3．DFiniteElementMode1)模型等。国内气体恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。对应的控扩散研究报导较少，但也取