化工安全工程课件第六章-泄漏源及扩散模式

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1、第六章泄漏源及扩散模式第一节液体经小孔泄露的源模式第二节　储罐中液体经小孔泄露的源模式第三节　液体经管道泄露的源模式第四节　气体或蒸汽经小孔泄露的源模式第五节　闪蒸液体的泄漏源模式第六节　易挥发液体蒸发的源模式第七节　扩散模式第八节　湍流扩散第九节　帕斯奎尔－机福德模型2021/7/221第一节液体经小孔泄露的源模式泄露形式2021年7月22日2第六章压力容器和机电设备安全2021年7月22日3第六章压力容器和机电设备安全容器内流速忽略，不考虑摩擦损失和液位变化考虑到因惯性引起的截面收缩及摩擦引起的速度减小，引入孔流系数C0。C0=实际流量/理论流量2021年7月22日4第六

2、章压力容器和机电设备安全C0约为1薄壁小孔C0约0.61厚壁小孔或孔外伸有一段短管C0约0.81通常情况下C0难以求取，为保持足够的安全余量，可取1.2021年7月22日5第六章压力容器和机电设备安全第二节储罐中液体经小孔泄露的源模式忽略阻力项通过孔流系数C0修正2021年7月22日6第六章压力容器和机电设备安全一、Pg=大气压2021年7月22日7第六章压力容器和机电设备安全Z=0时泄露停止，如图所示总泄露时间t随时间变化的质量流量Q二、Pg>大气压2021年7月22日8第六章压力容器和机电设备安全三、习题2021年7月22日9第六章压力容器和机电设备安全第三节液体经管道泄

3、露的源模式*液体经管口泄露泄露截面积等于管径确定阻力项F？分析：关键是要确定泄露口的流速直管阻力管件的局部阻力2021年7月22日10第六章压力容器和机电设备安全a对于光滑管，λ由雷诺数Re决定（经验公式）b对于粗糙管，λ由雷诺数Re和相对粗糙度ε/d决定（经验公式、查图）2021年7月22日11第六章压力容器和机电设备安全2021年7月22日12第六章压力容器和机电设备安全2021年7月22日13第六章压力容器和机电设备安全U=0→uZ=5→02021年7月22日14第六章压力容器和机电设备安全第四节气体或蒸气经小孔泄露的源模式泄漏后密度发生变化　　　可压缩流体（势能变化忽

4、略）定义孔流系数：2021年7月22日15第六章压力容器和机电设备安全令2021年7月22日16第六章压力容器和机电设备安全2021年7月22日17第六章压力容器和机电设备安全2021年7月22日18第六章压力容器和机电设备安全第五节　闪蒸液体的泄漏源模式闪蒸：瞬间完成的减压气化，不需加热。近似为绝热过程。2021年7月22日19第六章压力容器和机电设备安全第六节　易挥发液体蒸发的源模式泄漏液体向大气蒸发，该蒸发过程的传质推动力为蒸发物质的气液界面与大气间的浓度差。液体蒸发为气体的摩尔通量：2021年7月22日20第六章压力容器和机电设备安全2021年7月22日21第六章压力

5、容器和机电设备安全2021年7月22日22第六章压力容器和机电设备安全第七节　扩散模式（有毒有害物质在空气中扩散）2021年7月22日23第六章压力容器和机电设备安全连续泄漏源泄漏的扩散模式瞬间泄漏源泄漏的扩散模式2021年7月22日24第六章压力容器和机电设备安全风速、大气稳定度、地面情况、泄漏源高度、泄漏物质的初始状态、物料性质等因素均会对泄漏物质在大气中的扩散产生影响。2021年7月22日25第六章压力容器和机电设备安全第八节　湍流扩散模型一、湍流扩散微分方程的推导2021年7月22日26第六章压力容器和机电设备安全若风向与Ｘ轴方向一致2021年7月22日27第六章压力

6、容器和机电设备安全二、无边界点源扩散模型1.瞬时泄漏点源的扩散模型U=0即无风条件下U≠0有风条件下2021年7月22日28第六章压力容器和机电设备安全2.连续泄漏点源的扩散模型U=0即无风条件下,连续泄漏各位置点浓度与时间无关U≠0有风条件下，连续泄漏各位置点浓度与时间无关2021年7月22日29第六章压力容器和机电设备安全三、有边界点源扩散模型由于地面对泄漏物质产生全反射，因此地面上任意点浓度是不存在地面时此点应具有的浓度和由于地面全反射增加的浓度之和。2021年7月22日30第六章压力容器和机电设备安全THEENDThanks2021年7月22日31第六章压力容器和机电

7、设备安全