基于CFD模拟的天然气运输过程泄露模拟研究

天然气在管道运输的过程中,长周期运行及管道腐蚀等原因会造成天然气泄漏,使得天然气在高压下易燃易爆。本文采用CFD数值模拟方法,模拟天然气管道,获得丰富的流动及浓度场等特性的分布信息,为天然气泄漏的预防和控制提供理论依据。研究结果发现,甲烷泄漏到大气中形成自由射流,甲烷在泄漏孔处出现较大速度,而后由于流域中空气的阻力作用,使得射流作用减弱,流体向四周扩散,流体的速度由中心向四周逐渐减弱。甲烷组分扩散较快,在喷嘴附近易形成较高浓度的甲烷并迅速扩散到流域中。甲烷在水平方向的扩散要小于竖直方向,而且水平方向存在较大的浓度梯度。