化工罐区重质气体多源泄漏扩散实验研究

在模拟实验平台开展了罐区重质气体多源泄漏扩散的实验研究,考察多泄漏源同时泄漏时,泄漏源在罐区的位置、泄漏源间距对罐区重质气体漏扩散过程的影响。结果表明:泄漏源越靠近罐区边缘,重质气体扩散范围越大;泄漏源越靠近罐区中心区域,周围罐的阻碍作用较大,中心区域的重质气体浓度越高;泄漏源间的间距越小,泄漏源中间区域的重气浓度越大,泄漏源间的间距增大,气体扩散范围也增大,事故影响范围越大;泄漏压力、体积速率总和相同时,在一定的距离范围内,多源同时泄漏时空间各点的重质气体浓度与各泄漏源单独泄漏时空间各点重质气体浓度总和基本一致。

基于改进型遗传算法的危险气体多泄漏源定位研究

危险气体多源泄漏会造成严重的安全事故,故针对多个危险气体泄漏源进行源强反算,提出改进型遗传算法(MGA),即引入淘汰个体交配机制增加算法的全局搜索能力,并在算法成熟阶段引入最优个体追随策略以加速算法的收敛。采用MGA进行开放空间1~5个泄漏源的定位能力测试,分析泄漏源相对位置和测量随机误差对算法预测能力的影响。结果显示:MGA可以定位处于垂直风向分布且相对距离大于2 m的两个泄漏源;MGA无法准确定位沿风向分布、扩散浓度场存在包含关系的两个泄漏源;测量随机误差的增加会导致算法预测的泄漏源位置偏差增大,而对泄漏源质量流量的影响不明显。

泄漏源间距对多源重气泄漏扩散的影响

开展小尺寸多源重气泄漏扩散的实验研究,探究泄漏源间距对多源重气泄漏扩散相互作用的影响,并给出参考临界值。结果表明:不同泄漏源间距的气体浓度随扩散距离的变化基本符合指数衰减函数规律;在泄漏源附近,气体浓度与泄漏源间距呈明显线性关系;当相对孔间距小于30时,泄漏源间距增大会降低泄漏源附近的气体浓度,降低气体浓度下降速率,增大气体扩散范围;当相对孔间距大于30时,在泄漏源附近基本不能发生混合,气体浓度衰减趋势不能满足指数衰减公式,可视为2个单源重气泄漏。

复杂泄漏方式下的海上溢油行为归宿数值模拟及应用

为对海洋溢油风险及其生态环境损害影响进行评估,及时制订溢油事故应急反应决策,基于油粒子追踪法建立多源泄漏、移动泄漏等复杂泄漏方式下海上溢油行为归宿的数值模拟方法,包括海面溢油在风和海流作用下的迁移、扩散、蒸发、溶解、乳化、分散等行为动态和风化过程,并以接连发生在大连新港附近的两起船舶溢油事故作为多源泄漏的典型案例进行应用研究.结果表明,海面油膜时空分布模拟结果与调查监测数据符合较好,油污影响范围与观测报道结果基本吻合.

基于可视化理论的重气泄漏扩散研究

可视化技术是一个新的技术领域,应用可视化技术结合模拟实验平台开展了重质气体泄漏扩散实验。对泄漏源不同间距和泄漏区障碍物工况下多泄漏源同时泄漏时的泄漏扩散过程进行了可视化研究,得到了罐区重气泄漏扩散过程的可视化影像。结果表明:可视化研究较好地展现了罐区重质气体泄漏扩散的全过程;多源泄漏的间距越大,扩散越快,范围越广;泄漏源靠的越近,其中间区域越容易形成重气高浓度区,危害越大;重质气体泄漏扩散至障碍物时,扩散行为会发生变化,在障碍物前后会形成高浓度区,并沿着障碍物壁面慢慢上升直至稀释成中性气体,危险性减小。