隧道内通风及障碍物对甲醇蒸气扩散的影响分析

为了研究环境条件对甲醇蒸气扩散以及危险区域的影响,应用CFD方法对隧道内甲醇蒸气的扩散进行模拟。结果表明:隧道内通风能够避免泄露区域产生蒸气积聚;障碍物位于泄漏源的上风向时,通过障碍物的紊乱风流携带作用较强,使甲醇蒸气在下游空间的分布更广,形成的危险区域也较大;障碍物较多时,隧道内的流场紊乱程度较大,气流的携带作用和障碍物间的蒸气积聚作用较强,导致蒸气分布范围广且规律性差;在通风与障碍物的综合影响作用下,甲醇蒸气扩散和分布主要集中于隧道的中下部,上部稳定的气流使蒸气不易产生积聚。

隧道内甲醇液体蒸发及蒸气扩散规律数值模拟分析

为了研究隧道内甲醇液体蒸发及蒸气扩散规律,应用CFD方法进行了研究,分析了隧道内甲醇蒸气浓度分布规律。结果表明:浅液池上方、车辆底部及两侧位置出现甲醇蒸气的积聚,蒸气浓度分层具有一定的规律性,纵截面浓度分层较明显;甲醇蒸气主要分布于隧道中下部位置,尤其在距离地面1 m以下的空间,在泄漏源上方、车辆底部、车辆两侧均可能出现蒸气接近或超过爆炸极限的区域;隧道内障碍车辆底部和两侧较低位置蒸气产生积聚,同时车辆也阻碍了蒸气向对侧隧道口的扩散。

多孔建筑材料水蒸气扩散系数的瞬态测试方法

为了缩短多孔建筑材料水蒸气扩散系数的测试时间,提出基于求解瞬态一维质扩散反问题的瞬态测试方法.以典型的多孔建筑材料B04型加气混凝土为例,采用电容式相对湿度传感器对试样内部的相对湿度分布进行动态监测,以实现该瞬态测试方法,由瞬态一维质扩散反问题的解得到加气混凝土试样的水蒸气扩散系数.结果表明,瞬态测量值与通过稳态法测试得到的相同相对湿度下的值吻合度较高,最大偏差在30%以内.与耗时长达2个月以上的稳态法相比,该瞬态测试方法耗时仅需数天,可以仅由一次测试获得水蒸气扩散系数随相对湿度的变化规律曲线,极大地提高了测试效率.

非饱和黄土水蒸气扩散规律模型试验研究

黄土强度受含水状态的影响作用较为显著,其随含水状态的周期性变化而变化,进而引起一系列病害。为研究非饱和黄土中水蒸气和温度的扩散运移规律,通过室内填筑模型试验,在重塑黄土中通入高温高压水蒸气,分析了非饱和重塑黄土中水蒸气和温度扩散运移规律。试验结果表明:在非饱和重塑黄土中,水蒸气扩散范围近似为椭球形;水蒸气扩散速率沿径向逐渐减小,增加蒸气压,蒸气扩散速率、扩散范围和增湿程度都将增大;蒸气压在加速水分扩散的同时,加速了温度的运移,气压为50 kPa土体升温速率约为0.75℃·min-1,气压为200 kPa时升温速率1.12℃·min-1;土体密度越大,水蒸气扩散时受到土颗粒的阻碍越大,随着水蒸气径向扩散距离增大,这种阻碍作用越显著,含水率减小的量值越大。

试样尺寸对水蒸气扩散系数瞬态测试的影响

为了分析试样尺寸对水蒸气有效扩散系数瞬态测试结果的影响,利用瞬态法测试底面积为50 mm×50 mm,长度分别为120、150、200、250 mm的4种B04级加气混凝土试样沿长度方向的水蒸气有效扩散系数,比较实验结果与采用标准稳态法的测试结果.结果表明,随着试样尺寸的增长,水蒸气有效扩散系数的瞬态测试值逐渐降低.长度为120 mm试样的瞬态测试值略高于稳态测试值,相对湿度高于50%时的最大偏差不超过10%,耗时为24 h;长度为150 mm试样的瞬态测试值与稳态测试值在整体上最为接近,在整个相对湿度区间的最大偏差不超过13%,测试耗时为36 h;长度为200、250 mm试样的瞬态测试值比稳态测试值显著偏低,最大偏差超过25%,耗时均超过60 h.根据测试结果,建议采用长度约为150 mm的试样对该型加气混凝土的水蒸气扩散系数进行瞬态测试.

球体吸收法测量建筑材料水蒸气扩散系数的研究

以典型多孔建筑材料加气混凝土为例,搭建了球体吸收法测量水蒸气扩散系数的实验台,通过不确定度分析及方法验证,探究了球体吸收法测量建筑材料水蒸气扩散系数的可行性与准确性。得到结论:球体吸收法适用于测量多孔建筑材料的水蒸气扩散系数,且具有测量时间短、测量结果较准确等优点;对于加气混凝土来说,使用半时法计算水蒸气扩散系数比使用矩量法更加准确;加气混凝土的水蒸气扩散系数在相对湿度45%~80%之间逐渐增大,而在更高湿度中,由于液态水的出现,使得水蒸气扩散系数逐渐减小。

喷射水幕对LNG蒸气扩散影响的CFD模拟

在液化天然气(LNG)站场内设置喷射水幕是安全隔离、控制LNG泄漏后蒸汽云扩散和减缓事故后果的重要措施之一,然而目前对各类型水幕的减缓效果进行数值分析的成果鲜见。为此,利用计算流体力学(CFD)模型以及事故场景建模和动态模拟的方法,分别对扇形和锥形喷射水幕的下风向蒸气云扩散的穿透过程和阻隔性能进行设置模拟和参数分析,研究了不同水流量、水幕与扩散源间距等参数对减缓性能的影响情况。结果表明:①合理设置水幕能够将扩散安全距离减小50%以上,危害面积减小60%以上;②在同样的水幕喷射压力和喷射流量下,扇形水幕的阻碍效果优于锥形水幕;③提高喷射压力、增加水幕高度和宽度、合理设置水幕和泄漏源间距,均有利于降低蒸气云扩散距离,有效增强被保护设施的安全性。

荧光灯管制造过程中防止汞蒸气扩散的工艺改进及措施

灯管排气采用倒插法，仍有汞污染环境。如若在灯管适当部位人为的制造一个冷区吸附汞使汞留在灯管内，汞的逸散得到有效的控制。此外，在抽气泵前置里放一个过滤器。可减少汞的环境污染。

LNG沸腾液体扩散蒸气云爆炸火球事故后果分析

作为当今世界增长最快的清洁能源,液化天然气(LNG)在储存过程中一旦发生泄漏,将会导致重大事故。采用沸腾液体扩散蒸气云爆炸(BLEVE)火球模型,模拟分析100 m3液化天然气储罐发生沸腾液体扩散蒸气云爆炸的事故后果,定量计算事故的伤害半径、财产损失半径、伤亡人数,为事故预防提供依据。

LNG接收站集液池热辐射及蒸气云扩散模拟分析

以某LNG接收站罐区集液池为例,运用PHAST软件模拟罐区集液池的池火热辐射影响范围和蒸气云扩散范围,模拟发现:集液池的表面积越大,热辐射和蒸气云扩散的影响距离越大;热辐射在15,32 Kw/m^2水平下风速越大,热辐射的影响范围越大,但是大气稳定度相同,风速越大,蒸气云扩散的影响距离越小;在同等风速条件下,大气稳定度不同,热辐射的影响范围没有发生变化,但是在同等风速条件下,大气稳定度越稳定,蒸气云扩散的影响距离越大。从而得出集液池的表面积尺寸、风速、大气稳定度对集液池热辐射和蒸气云扩散具有不同的影响作用,这对于LNG接收站的选址及总平面布置具有重要指导意义。

大型飞机库内航空煤油泄漏蒸发扩散特征研究

为有效预防大型飞机库内因航空煤油泄漏扩散导致的重大安全事故,基于国内典型大型飞机库空间结构,构建大型飞机库内航空煤油泄漏扩散过程的三维计算流体动力学(CFD)模型,采用组分输运模型和Standard k-ε的数值模拟方法,研究大型飞机库内航空煤油的泄漏扩散过程。结果表明:航空煤油蒸气在机库内蔓延扩散大致分为4个阶段:初始稀释、障碍累积、重力沉降和被动扩散阶段;机库内航空煤油蒸气的蔓延十分迅速,机库口蒸气体积分数在扩散200 s后超过爆炸下限;航空煤油蒸气主要分布于机库中下部位置,尤其是机库高度为4 m以下的空间遇火源极有可能发生燃爆现象。

受限空间内甲苯扩散的数值模拟研究

设计三种通风情况,对甲苯蒸气在受限空间内的扩散过程进行非稳态数值模拟,分析甲苯蒸气扩散之后空间内的浓度分布以及空间各个位置在甲苯扩散过程中的浓度变化。从模拟结果可以看出,在较低的平面,由于扩散和沉积的双重作用,甲苯蒸气由平面中心向四周扩散。在不同的通风条件下,甲苯扩散速度不同,空间内甲苯浓度不同,呈数量级关系。保持通风能有效防止甲苯蒸气聚集。

水蒸气迁移与冷库建筑

冷库是低温建筑，在冷库运行中，库内外始终存在着温度差异。因此，水蒸气必然从高温侧向低温侧迁移扩散。我国除高纬度地区外总的规律和趋势是库外向库内迁移扩散。水蒸气迁移过程必然导致隔热体因受潮而使隔热性能下降，增加冷库耗能。

某LNG装车区槽罐车液化天然气泄漏风险数值模拟

以某LNG装车区为模型,根据LNG火灾形式及特点,采用FLACS软件模拟LNG装车区槽罐车泄漏产生的危害。爆炸伤害范围通过蒸气云扩散模型、液池火灾模型、蒸气云团爆炸模型分别进行模拟分析。通过建立扩散模型,分析LNG在环境条件下不同位置的扩散状态及浓度、热辐射通量以及爆炸冲击量,为进一步优化LNG消防安全管理以及消防应急预案制定提供参考。

蒸发条件下路基对气候变化的响应模型及影响因素分析

以受大气影响下的公路路基为研究对象,建立了蒸发条件下路基对气候变化的响应模型,该模型考虑了温度-水-应力的耦合作用,采用非饱和土实际蒸发量作为边界条件。采用该模型对大气蒸发条件下南宁某公路路基的蒸发过程进行了模拟分析,结果表明,用实际蒸发量作为边界条件的热-水-应力模型可以较好地模拟大气在蒸发条件下路基的响应过程。在蒸发过程中,水蒸气的扩散对路基的蒸发量和含水率的影响较大。通过用正弦波描述昼夜蒸发强度的变化,研究了天气的周期变化对蒸发过程的影响,可以看出,天气周期变化对表层影响很大,但影响的深度有限。天气周期变化影响下的表层含水率并不是单调减小,而是随着蒸发强度的变化有一个干湿过程。

LNG站场泄漏模拟及消防隔离距离预测

采用ANSYS FLUENT模拟LNG储罐的泄漏扩散,研究场区内LNG泄漏扩散的规律。结果表明:泄漏扩散初始阶段,LNG泄漏扩散的危害范围主要是在近地面区域;重力和风力效应共同作用使得气云两侧在顺风向的扩展速度明显高于中间部分,导致站场建筑下风位的气云出现叶状分叉特征;较高的环境风速有利于LNG蒸气在空气中稀释;泄漏一定时间后,气云沿下风向扩散的浓度分布趋于稳定,消防隔离距离趋于稳定值。

温度梯度下土壤盐分迁移过程的数值模拟

初步建立温度梯度下非饱和土壤水-汽-盐迁移过程的数学模型,并进行数值求解。结果表明,随着加热时间延长,土壤盐分浓度会在热端附近出现明显聚集,甚至超出饱和浓度而发生结晶析出,而冷端土壤的水-汽-盐耦合现象并不明显,其中温度场变化可以忽略,盐分浓度因水分迁移而略微下降。随着冷热端温度梯度的增加,土壤盐分向冷端扩散的距离越远,且由于浓度逐渐被沿程稀释,盐分出现结晶的区间宽度呈减小趋势。随着土壤初始盐分浓度增加,上述的盐分聚集现象呈增强趋势。当土壤初始含水量接近饱和或干燥状态时,盐分浓度场变化相对较弱,而当非饱和土壤中水蒸气扩散强烈时,土壤盐分浓度场变化十分剧烈。

双热源作用下土壤高温热湿迁移数值模拟

建立双热源作用下低饱和度土壤高温热湿迁移过程的数学模型,并进行数值求解,其中考虑固相颗粒间水蒸气迁移的影响。结果表明,随着热源温度增加,砂土温度呈整体升高趋势,同时湿度变化也十分剧烈,其中热源附近的湿度呈先快速减小后逐渐增大趋势;而远离热源处的湿度呈先增大后逐渐减小趋势。与砂土相比,粘土的温度场和湿度场变化较微弱。随着热源间距增大,土壤温度场达到稳定的时间有所延长,且土壤湿度峰值的出现时间整体向后推迟。当砂土和粘土的初始饱和度分别在20%和30%附近时,水蒸气迁移效应会明显缩短土壤温度场达到稳定的时间;而当土壤趋向于干燥或饱和状态时,上述效应呈逐渐减弱趋势。

均苯三酸与钴(Ⅱ)构筑的二维网状杂化聚合物的合成及其晶体结构研究

利用蒸气扩散法合成了1,3,5-苯三酸与钴(Ⅱ)的二维网状杂化聚合物{[Co3(btc)2(py)9(H2O)3].3py.2.5C6H6}n(H3btc=1,3,5-苯三酸,py=吡啶)。通过X射线单晶衍射、元素分析和红外光谱对其结构进行了表征。该聚合物的晶体属于六方晶系,R3空间群,晶胞参数为:a=1.9539(3)nm,b=1.9539(3)nm,c=4.2686(9)nm,V=14.113(4)nm3,Z=6,Dc=1.261g/cm3,μ=0.590mm-1,F(000)=5556,R=0.0869,Rw=0.1726。该聚合物的中心离子Co()为扭曲的八面体配位构型,通过btc的桥联作用形成二维网状结构,溶剂吡啶和苯分子夹杂在层间的空隙中。

基于火灾危害分析(FHA)的LNG接收站集液池优化设计

为研究LNG接收站集液池的池火灾影响与控制措施,以国内某LNG接收站为例,使用PHAST软件模拟计算集液池发生池火灾时产生的热辐射值及蒸气云扩散距离,然后根据模拟结果优化集液池的尺寸设计与平面布置,并通过采取一定的抑制措施,确保设计方案满足相关标准规范的要求。