室内天然气泄漏扩散数值模拟及试验验证

为研究厨房内泄漏天然气的浓度分布及其变化规律进而分析评价其危险性,通过Gambit软件建立一个典型的住宅厨房几何模型,采用Fluent软件模拟灶具软管脱落导致天然气泄漏时,在厨房门不同开度状态下厨房内天然气浓度场及可燃区域分布。模拟结果表明:门开度越大,室内可燃区域体积越小,天然气浓度分布趋于稳定的时间越短,稳定时天然气浓度越低,厨房内出现较大可燃体积所需的泄漏时间越长;当门全开时,厨房内不会出现可爆空间。搭建一个小尺寸的厨房实物进行泄漏试验,同时进行天然气浓度的实测和Fluent模拟,模拟结果与实测结果基本吻合,从而验证Fluent模拟的有效性。

多因素下居民室内天然气泄漏扩散数值模拟

住宅天然气的意外泄漏会对居民造成重大威胁。利用CFD方法模拟分析典型住宅天然气泄漏的燃爆区域影响因素等扩散规律,重点评价了自然通风对减少爆炸风险的作用,并通过实验对模拟结果进行了验证。模拟结果表明:易燃云在空间上部堆积并蔓延到相邻的房间,自然通风是防止天然气积聚、降低泄漏风险的有效方法。

室内天然气泄漏三维浓度场的CFD模拟

以厨房天然气泄漏为例,以三维κ-ε湍流模型为基础,以计算流体动力学(CFD)为分析手段,以室内各特定空间点和空间面为研究对象,对天然气泄漏后的体积分数进行模拟和分析。由于天然气密度小于空气密度,天然气泄漏后在竖直方向的扩散速度大于在水平方向的扩散速度,易在房间上部积聚。天然气泄漏达到爆炸极限的体积分数分布区域是一个有一定厚度的水平区域。