开口率对置障管道火焰传播特性影响模拟

周 宁, 戴瑶瑶,2, 李 雪, 宗永迪, 陈 兵, 黄维秋, 赵会军, 袁雄军

(1. 常州大学 石油工程学院, 江苏 常州 213164; 2. 中国石化管道储运有限公司抢维修中心,江苏 徐州 221300; 3. 中国安全生产科学研究院, 北京 100012)

1 前 言

燃气发生泄漏后，在受限空间内与空气混合会形成爆炸性混合物，遇点火源有燃烧爆炸危险。燃气管道泄漏周围空间总会存在家具、装置等障碍物，会扩大燃爆事故后果[1]，而门窗、通风口等又会存在泄爆效应，降低事故危害。因此有障碍物和泄爆口同时存在的受限空间可燃气体燃爆机理[2]一直是研究的热点。近年来国内外学者对可燃预混气体燃烧爆炸开展了大量的实验和数值模拟研究。Masri 等[3]采用大涡模拟与动态 Germano 火焰面模型耦合方式对丙烷/空气在障碍物形状和阻塞率变化空间内火焰传播过程进行模拟。Veynante[4]，Nogenmyr[5]，Knudsen[6]等根据湍流尺度与火焰面厚度的相对尺寸大小对火焰面模型进行细化修正，以确保对火焰传播特性精确预测。余立新等[7]研究发现在半开口管道中障碍物对火焰速度和压力提升作用显著。Wan 等[8-10]研究了通风口位置、大小及障碍物与通风口相对位置对管道内爆炸特性的影响。王世茂等[11]研究了开口率和点火源类型对汽油蒸气泄压爆炸超压的影响。Chao 等[12]对带有排气口的小空间内可燃气云进行排气爆炸试验，探究压力变化的影响因素。上述工作主要集中在障碍物阻塞率、位置对火焰传播特性的影响，以及泄爆条件下火焰传播规律的研究，障碍物和泄爆耦合影响受限空间可燃气体燃爆机理问题尚未解决，分析不够全面，尚需进一步研究。……