辽宁石油化工大学学报
遼寧石油化工大學學報
료녕석유화공대학학보
JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF PETROLEUM & CHEMICAL TECHNOLOGY
2014年
5期
19-22,27
,共5页
葛岚%吴明%赵玲%谢飞%程猛猛%刘广鑫%孙超
葛嵐%吳明%趙玲%謝飛%程猛猛%劉廣鑫%孫超
갈람%오명%조령%사비%정맹맹%류엄흠%손초
天然气管道%泄漏%扩散%UDF%数值模拟
天然氣管道%洩漏%擴散%UDF%數值模擬
천연기관도%설루%확산%UDF%수치모의
Natural gas pipeline%Diffusion%Leak%UDF%Numerical simulation
针对天然气管道不同损伤过程中的泄漏扩散问题,利用 FLUENT 软件,建立 CFD 仿真模型,研究了泄漏口大小对天然气泄漏扩散范围的影响。以山区与城镇交界处的天然气埋地管道为例,考虑风速随高度的变化和关闭阀门后泄漏率随时间的变化,对天然气泄漏扩散进行数值模拟,编写导入 FLUENT 的 UDF 程序并对风速和泄漏率进行了修正。实例计算结果表明,扩散范围随着泄漏口的增大而变大,在泄漏口直径为6.35、25.40 mm 和101.60 mm 时,天然气爆炸下限距地面高度分别可达92、122 m 和408 m,天然气爆炸下限下风向距泄漏口的水平距离分别可达322、770 m 和1291 m;由于天然气受管道上层土壤的影响而损失大量湍能,因此泄漏气体在地表和土壤中扩散时,泄漏气体在地表的扩散范围大于在土壤中的扩散范围,其中泄漏口直径为101.60 mm 时扩散范围最大,天然气爆炸下限下风向距泄漏口的水平距离在地表和土壤中最大分别可达80 m 和105 m。
針對天然氣管道不同損傷過程中的洩漏擴散問題,利用 FLUENT 軟件,建立 CFD 倣真模型,研究瞭洩漏口大小對天然氣洩漏擴散範圍的影響。以山區與城鎮交界處的天然氣埋地管道為例,攷慮風速隨高度的變化和關閉閥門後洩漏率隨時間的變化,對天然氣洩漏擴散進行數值模擬,編寫導入 FLUENT 的 UDF 程序併對風速和洩漏率進行瞭脩正。實例計算結果錶明,擴散範圍隨著洩漏口的增大而變大,在洩漏口直徑為6.35、25.40 mm 和101.60 mm 時,天然氣爆炸下限距地麵高度分彆可達92、122 m 和408 m,天然氣爆炸下限下風嚮距洩漏口的水平距離分彆可達322、770 m 和1291 m;由于天然氣受管道上層土壤的影響而損失大量湍能,因此洩漏氣體在地錶和土壤中擴散時,洩漏氣體在地錶的擴散範圍大于在土壤中的擴散範圍,其中洩漏口直徑為101.60 mm 時擴散範圍最大,天然氣爆炸下限下風嚮距洩漏口的水平距離在地錶和土壤中最大分彆可達80 m 和105 m。
침대천연기관도불동손상과정중적설루확산문제,이용 FLUENT 연건,건립 CFD 방진모형,연구료설루구대소대천연기설루확산범위적영향。이산구여성진교계처적천연기매지관도위례,고필풍속수고도적변화화관폐벌문후설루솔수시간적변화,대천연기설루확산진행수치모의,편사도입 FLUENT 적 UDF 정서병대풍속화설루솔진행료수정。실례계산결과표명,확산범위수착설루구적증대이변대,재설루구직경위6.35、25.40 mm 화101.60 mm 시,천연기폭작하한거지면고도분별가체92、122 m 화408 m,천연기폭작하한하풍향거설루구적수평거리분별가체322、770 m 화1291 m;유우천연기수관도상층토양적영향이손실대량단능,인차설루기체재지표화토양중확산시,설루기체재지표적확산범위대우재토양중적확산범위,기중설루구직경위101.60 mm 시확산범위최대,천연기폭작하한하풍향거설루구적수평거리재지표화토양중최대분별가체80 m 화105 m。
According to different damage process of natural gas pipeline leakage diffusion problems,using FLUENT software, CFD simulation model was established,and studied the different leak diameter of the effects on gas leakage diffusion area and simulated the natural gas leak and diffusion process between mountain and city terrain.The situation of wind speed changing along with the height and mass discharge rates variable with the time were taken into account and UDFs were programmed into the FLUENT to amend them.It concluded that the bigger hold can achieve the higher range,the max lower explosive limit of the high from the ground and downwind horizontal distances of diameter of 6.35 ,25.40 mm and 101.60 mm were 92 m and 322 m,122 m and 770 m,408 m and 1291 m.When diffuses on the surface and in the soil,the 101.60 mm leak diameter had the maximum diffusion range.The biggest downwind horizontal distances were up to 80 m and 105 m respectively.This was because the gas lost a lot of turbulent energy influenced by the soil above the pipeline.