液氢泄漏事故中氢气可燃云团的扩散规律研究

针对液氢生产、储存、运输过程中发生瞬时大流量泄漏的问题,对美国国家航空航天局进行的液氢泄放实验进行了数值模拟。采用非均相的混合模型,考虑气液相间速度滑移,对氢气、空气云团内部浓度、温度、密度等物理量的动态变化规律,以及可燃云团在竖直方向的扩散范围进行研究,揭示了可燃云团在开放空间的动态扩散行为,其扩散行为分为重气扩散、浮升扩散和被动扩散3个阶段。浮升扩散阶段为可燃云团扩散的最主要阶段,发生在停止泄放后大约8s的很短时间内,氢气浓度急剧下降,云团快速脱离地表并升高至约30m,在被动扩散阶段可燃云团扩散最慢,却占据大部分时间,即大约60s的时间,此阶段可燃云团维持在约40m的高空并且随风飘移。在风速较低的工况下,温差导致的低温氢气与空气的局部湍流相混合,是可燃云团扩散的主要动力。

阳台燃气管道泄漏扩散模拟研究

为研究住宅阳台燃气管道泄漏发生后的室内泄漏燃气扩散规律以及建筑开窗条件对燃气扩散的影响,利用ICEM建立典型建筑物几何模型并进行网格划分,应用Fluent软件分别模拟位于住宅阳台内燃气管道断裂后,居室内不同开窗工况下燃气泄漏扩散规律以及可燃气云分布区域。结果表明:在产生建筑内风场通路的开窗工况下,扩散形成的可燃气云聚集范围更小,此时室内形成的爆炸区域主要集中在厨房外侧的顶部。