考慮放散的中壓燃氣管道小孔泄漏模擬分析

1 概述

國內外在管道燃氣動態泄漏這一領域，已經有了較為成熟的理論研究。Montiel等

首次基于紊動射流理論和流體力學基本方程建立了具有普適性的氣體管道動態泄漏模型，模型涵蓋了一系列經典管道或孔洞無法處理的事故場景。田貫三

利用射流原理對燃氣泄漏的速度和可燃濃度范圍進行了動態模擬計算。肖建蘭等

、王兆芹等

和董靖宇等

分別就動態泄漏模型的適用范圍和氣體維持時間進行了模擬研究。唐保金等

在泄漏模型的基礎上建立了埋地燃氣管道的一維擴散模型，使動態泄漏模型進一步貼近實際。侯思慧等

和蘇杰飛

分別進行了放散時間的理論公式推導。

本文對管道燃氣的動態泄漏模型和放散效果進行耦合，首先進行數學模型構建和理論分析

，得到考慮放散效果的動態泄漏模型，再提出4種不同的管道泄漏放散工況，分別是上下游放散閥開啟、僅上游放散閥開啟、僅下游放散閥開啟、上下游放散閥關閉，使用Pipeline Studio的動態模擬功能對4種工況進行模擬，根據結果對4種工況下放散時間進行降序排列。改變放散閥的設置間距，研究放散閥設置間距與放散時間之間的關系。改變泄漏孔與上游放散閥的距離，研究泄漏孔與上游放散閥距離與放散時間的關系。

2 數學模型

① 考慮放散效果的管道泄漏結構

考慮放散效果的燃氣管道泄漏結構見圖1。忽略燃氣管道存在的沿程高度差以及土壤埋深，視泄漏管段為一水平架空管段。……