资源描述：
《油罐喷射火燃烧模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、工业安全与环保2011年第37卷第2期44IndustrialSafetyandEnvironmentalProtectionFebruary2011油罐喷射火燃烧模拟贾玉莲王凤英(中北大学化工与环境学院太原030051)摘要针对由一定压力的单相或两相介质泄漏或压力泄放系统排放引起的喷射火,利用gambit生成计算区域网格,得到相应的计算模型。再利用Fluent软件中的离散相模型计算气体流动,采用Realizablek-epsilon湍流模型和部分预混燃烧模型来预测燃料的燃烧,模拟了戊烷燃料燃烧和
2、湍动多相流场,给出了燃烧速度矢量、温度和组分分布,并和实验结果作了对比,表明模拟结果合理,从而实现了真实喷射火环境的模拟。关键词喷射火戊烷燃烧Fluent软件数值模拟SimulationsofOilTankJetFireCombustionJIAYulianWANGFengying(SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering,NorthUniversityofChinaTaiyuan030051)AbstractInviewofjetfirewhichiscausedbycerta
3、inpressuresingle-phaseortwo-phasemediumdivulgingeitherpressuredrainingsystememissions,gambitisusedtogeneratethecalculatedregiongridandobtainthecorrespondingcomputationmodel,inwhichthediscretephasemodelisusedtocalculategasflowinsoftwareFluent,theRealizablek-epsilonviscousmo
4、delandpartiallypremixedcombustionisadoptedtopredictthefuelcombustion,C5H12fuelcombustionandturbulentmultiphaseflowfieldissimulatedandcombustionvelocityvector,combustiontemperatureandcomponentdistributionisgiven,whichiscomparedwiththeexperimentalresults,findingoutthatthesimu
5、lationresultisreasonable,thustherealjetfireenvironmentsimulationhasrealized.KeyWordsjetfireC5H12combustionFluentsoftwarenumericalsimulation0引言及各组分的分布。混合组分/PDF模型用概率密度函数[4]随着液化气在工业及民用方面的大量使用,因高温火焰PDF来考虑湍流效应,不要求用户显式的定义反应机理,环境而导致的液化气泄漏、容器爆炸等火灾事故日益增多,而是通过火焰面方法或化学平衡计算来处理,比有限
6、速率模造成了大量的财产损失和人员伤亡。同时由于燃料油自身型有更多的优势。的化学物理性质,对于储罐高压常温情况下,储罐壁面结构1物理模型的建立及网格分布容易损伤,出现微小裂纹从而导致燃料油泄漏,遇火源形成简化了的油罐喷射火的二维结构如图1所示,不考虑油喷射火。喷射火焰环境下,可产生比池火灾更大的热危害,罐曲面的影响,假设有裂纹的面是平面的,裂口是圆形的,喷2其热流密度可超过200kW/m。因此研究喷射火灾的燃烧射口直径5cm,模拟区域高度10m,半径0.5m。利用gambit过程发热特性及相关规律、了解其燃烧机理对进一步研究容前处理器生成网格
7、,在喷射口附近对网格进行了加密处理,器在喷射火环境下的响应规律具有重要的指导意义。网格疏密分布如图2所示。采用数值模拟方法研究喷射火的燃烧特性,为研究火灾环境下储罐的响应规律开辟了一条重要途径。在湍流燃烧中,湍流流动过程和化学反应过程相互关联,相互影响。湍流通过强化混合而影响着时均化学反应速率,同时化学反应放热过程又影响着湍流,如何定量地描述和确定这种相互作用是湍流燃烧研究的一个重要内容。20世纪80年代以来,图1物理模型图2计算域网格国际上对湍流燃烧模型的研究非常热衷,代表性的有有限速2喷射火控制方程的建立率化学反应(f
8、initeratechemistry)模型、混合组分/PDF模型以喷射火焰一般由具有一定压力的单相或两相介质泄漏及层流小火焰(laminarflamelet)模型[
