天然气管道泄漏扩散规律的数值模拟

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1、第43卷第10期当代化工VO1．43．N0．102014年10月ContemporaryChemicalIndustryOctober，2014天然气管道泄漏扩散规律的数值模拟刘寰宇，林杭，李晋，卢江涛，程猛猛(辽宁石油化1：大学，辽宁抚顺113001)摘要：近年来，由于天然气管道泄漏而导致火灾、爆炸的风险，对群众的安全、企业财产和环境等造成极大的威胁，冈此，通过分析管道的泄漏模，制定相应的对策保障天然气管道系统的安全、可靠的运行是非常有意义的。本文利用FLUENT对天然气管道泄漏扩散规律进行了数值模拟，得到了甲烷的扩散规律

2、及浓度分布规律，为有效预测天然气泄漏扩散的影响范围提供了依据。关键词：天然气i泄漏口直径；FLUENT；数值模拟中图分类号：TE832文献标识码：A文章编号：1671—0460(2014)10—2171—04SimulationstudyofnaturalgaspipelineleakageaccidentLIUHuan-yu，LINHang，LIJin，LUJiang-tao，CHENGMeng-meng(LiaoningShihuaUniversity，LiaoningFushun113001，China)Abstrac

3、t：Inrecentyears，duetothenaturalgaspipelineleakandcauseariskoffire，explosion，thesafetyofpeople，propertyandtheenvironment，suchasenterprisecausedgreatthreat，therefore，throughtheanalysisofpipelineleakagemodeltodevelopappropriatemeasurestoprotectthesecurityofnaturalgasp

4、ipelinesystemandreliableoperationisverymeaningfu1．Inthispaper，FLUENTfornaturalgaspipelineleakwassimulateddifusionlaw,hasbeentheproliferationofrulesanddistributionofmethaneconcentration，provideabasisforpredictingthescopeofefectivedifusionofgasleaks．Keywords：Gas；Leak

5、holediameter；FLUENT；Numericalsimulation十分活跃。在此期间，学者们进行了大量的实验，1研究背景意义根据实验结果提出了许多著名的气体扩散模型。其我国是世界上较早开采天然气的国家之一。现中较为经典的有高斯(Gaussian)模型，BM(Britterand今，在大庆、辽河、华北、胜利、中原和新疆等各McQuaid)模型，Sutton模型，FEM3(3一DFinite大油气田都有不同管径的输气管道。随着“西气东ElementMode1)模型等多种模型。输”等各大工程的建设，天然气的产量的大幅提

6、升2_2国内研究已成为我国经济发展不可或缺的资源。国内有关此方面的研究起步相对较晚，主要是天然气是一种由多种组分组成的混合气体，其针对国外科研人员提出的气体扩散模型进行改进和主要成分是甲烷，一旦泄漏将危害人的健康。由于优化，只进行了较少的风洞实验。总体来说，与国天然气管道容易发生泄漏而导致火灾、爆炸的风险，外相比，我国在气体扩散模型方面的研究正处于初其对广大人民群众的生命及财产安全、企业财产、步阶段。在我国，较早涉及气体扩散问题的研究单环境等造成极大的威胁，因此，通过分析天然气管位是一些大气研究机构，主要是针对城市大气的污道

7、的泄漏模型，制定相应的对策改进天然气管道的染情况进行研究，基本上采用的都是高斯模型【l。传统的安全管理模式，保障天然气管道系统的安全、近几年，一些高校等也在研究易燃、易爆气体可靠、有效和高效的运行是非常有意义的。泄漏扩散问题。大连理工大学的一些科研人员，以气体动力学为基础，通过对气体微元进行质量、2国内外研究现状动量、能量平衡的分析，提出了一种新的扩散模型。2．1国外研究为了验证该模型的合理性，设计了简易风洞，在不国外对天然气管道泄漏过程的模拟和研究始于同的条件下对轻重气体进行了风洞试验，得到模型上世纪七八十年代，但现今，对

8、此领域的研究仍然的计算结果与试验数据较为吻合一。基金项目：2013年国家级大学生创新创业训练项目，项目编号：201310148040。收稿日期：2014-07—22作者简介：刘寰宇(1993一)，男，研究方向：过程装备与控制工程。通讯作者：李晋(1975一)，女，副教授，硕士学位，现从事于