基于CFD和GIS的城市燃气管道泄漏扩散模拟研究.pdf

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1、困书分类号：ＴＥ的学校代码：１０６巧苗来石房賣盤尊位顯±孽隹ＩＩ受论文題目基于ＣＦＤ和ＧＩＳ的城市燃气管道泄漏扩散接拟研究硕±生姓名席明军一导师姓名王澤巧（教巧）第第二导师姓名专业学位类型全日制专业硕±工程领域名務建筑与±木工程硏究方向管道ＧＩＳ巧安全巧乂二０—六年六月西南石油大学研巧生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文

2、被查阅和借阅。学校可将本学、位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究一课题再撰写的文章律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于１、保密（），在年解密后适用本授权书。２、不保密（＼／）＂＂（请在Ｗ上相应括号内打Ｖ）学位论文作者签名：７心琢指导教师签名：＿和卢ｆ長年《月《曰名年＾月曰＾西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。据我所知ｉ，，除了文中轉别加Ｕ标注

3、和致谢的地方外本论文不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学一或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：橋Ｗ％聲方＇／年心曰摘要随着我国城市化进程加快和天然气清洁能源的应用加速，城市燃气管网规模不断扩大。城市燃气管道分布在城市各个区域，因自身腐蚀、自然破坏或人类活动造成燃气管道失效事故，不但影响城市燃气供应的稳定性，而且造成惨重的人员伤ｔ和巨大的财产损失，给城市公共安全与稳定埋下隐患。研巧泄漏燃气在大气中的扩散规律可Ｗ辅助决

4、策者制定科学合理的应急方案和采取有效救援措施，提高城市公共安全管理水平。城市建筑群环境中天然气的泄漏扩散过程受到建筑物布局和局地气象条件等多种具有空间特征的因素影响，扩散机理十分复杂。而现阶段的研究成果主要侧重于扩散机一方面理研究或扩散后果分析中的某，且Ｗ定性分析结合经验公式为主，对城市燃气管道泄漏扩散事故全过程的综合定量分析研究不足一种将地理信息系统。基于此，提出（ＧＩＳ）与计算流体动力学（ＣＦＤ）松散集成，把ＧＩＳ在建立扩散几何模型和空间分析方面的优势与ＣＦＤ在气体扩散精细模拟方面的优势相结合，共同实现城市燃气管道泄、漏扩散模拟和事故影响区域分析的研究方法

5、，并从理论研巧扩散数值模拟、结果可视化与扩散影响因素分析Ｈ个方面做了系统研究。论文主要包括Ｗ下几个部分：（１）调研国内外关于燃气管道泄漏扩散模拟研究的文献、资料，梳理气体扩散理论，，分析己有研巧成果总结燃气管道泄漏扩散模拟方面的研巧方法。通过理论研巧，分析集成ＣＦＤ与ＧＩＳ实现城市燃气管道泄漏扩散模拟研究的可行性。（２）提出基于ＣＦＤ和ＧＩＳ松散集成的扩散模拟方法。针对城市燃气管道失效事故特点，确定ＣＦＤ与创Ｓ的集成方案、工作流程及数据流转模式，并对较复杂的燃气管道泄漏源强计算和节点数据预处理等中间过程实现编程计算。（３）利用提出的基于ＣＦＤ和创Ｓ的城市

6、燃气管道泄漏扩散模拟方法，结合具体案例工况数据进行扩散模拟计算，并通过分析模拟结果探索扩散时间、风向、风速、地地物分布状况等因素对天然气扩散的影响规律。尤其针对城市建筑物密集的侍点，分析了多层建筑区域、高层建筑区域及广场区域Ｈ类较典型区域燃气扩散规律。通过对ＣＦＤ和ＧＩＳ松散集成方法研究，实现数值模拟与空间分析功能的结合，提高燃气泄漏扩散模拟的科学性和准确性一，为城市燃气管道安全管理领域提供种新的思路。关键词：城市燃气ＤＧＩＳ松散集成Ｈ维可视化：扩散；ＣＦ；；；ＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｏｆｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎ

7、ｐｒｏｃｅｓｓｉｎＣｈｉｎａａｎｄ化ｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏ打ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｏｆｃｌｅａｎｎａｔｕｒａｌｉ．Ｃｔｌａｓｅｎｅｒ化ｅｓｃａｅｏｆｃｔａｓｎｅｔｗｏｒｋｈａｓｂｅｅｎｅｘａｎｄｉｎｉａｓｉｅｌｉｎｅｓｇｇｙ，ｙｇｐｇｙｇｐｐｌｏｃａｔｅｄｉｎｖａｒｉｏｕｓａｒｅａｓｏｆ化ｅｃｉｔｙ，化ｅｉｒｏｗｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎ、ｎａｔｕｒａｌｄ