開口率對置障管道火焰傳播特性影響模擬

周 寧, 戴瑤瑤,2, 李 雪, 宗永迪, 陳 兵, 黃維秋, 趙會軍, 袁雄軍

(1. 常州大學 石油工程學院, 江蘇 常州 213164; 2. 中國石化管道儲運有限公司搶維修中心,江蘇 徐州 221300; 3. 中國安全生產科學研究院, 北京 100012)

1 前 言

燃氣發生泄漏后，在受限空間內與空氣混合會形成爆炸性混合物，遇點火源有燃燒爆炸危險。燃氣管道泄漏周圍空間總會存在家具、裝置等障礙物，會擴大燃爆事故后果[1]，而門窗、通風口等又會存在泄爆效應，降低事故危害。因此有障礙物和泄爆口同時存在的受限空間可燃氣體燃爆機理[2]一直是研究的熱點。近年來國內外學者對可燃預混氣體燃燒爆炸開展了大量的實驗和數值模擬研究。Masri 等[3]采用大渦模擬與動態 Germano 火焰面模型耦合方式對丙烷/空氣在障礙物形狀和阻塞率變化空間內火焰傳播過程進行模擬。Veynante[4]，Nogenmyr[5]，Knudsen[6]等根據湍流尺度與火焰面厚度的相對尺寸大小對火焰面模型進行細化修正，以確保對火焰傳播特性精確預測。余立新等[7]研究發現在半開口管道中障礙物對火焰速度和壓力提升作用顯著。Wan 等[8-10]研究了通風口位置、大小及障礙物與通風口相對位置對管道內爆炸特性的影響。王世茂等[11]研究了開口率和點火源類型對汽油蒸氣泄壓爆炸超壓的影響。Chao 等[12]對帶有排氣口的小空間內可燃氣云進行排氣爆炸試驗，探究壓力變化的影響因素。上述工作主要集中在障礙物阻塞率、位置對火焰傳播特性的影響，以及泄爆條件下火焰傳播規律的研究，障礙物和泄爆耦合影響受限空間可燃氣體燃爆機理問題尚未解決，分析不夠全面，尚需進一步研究。……