FLUENT宿舍天然气泄漏模拟

公共安全研究院INSTITUTEOFPUBLICSAFETYRESEARCH2020/1/101张超[e-mail]2020/1/102目录1.背景介绍2.宿舍结构介绍3.GAMBIT模型构建4.FLUENT模拟计算5.计算结果6.结果分析7.模型局限性2020/1/1031.背景介绍天然气是一种洁净的能源。为了改变能源结构、改善环境状态、发展西部经济，我国政府十分重视天然气的开发和利用。随着西部大开发中“西气东输”工程的实施，有力地促进天然气的开发和利用，目前大多数城镇居民已经使用上了管道天然气。天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。为方便用户嗅辨，在天然气中还添加了臭剂（四氢噻吩）。2020/1/104天然气存在着一定的危险性：1、易发生爆炸。若天然气在空气中浓度为5%～15%的范围内，遇明火即可发生爆炸。2、易造成窒息。天然气泄漏会降低空气中氧的浓度。当天然气体积分数达到10%时，人会感到呼吸困难，体积分数再高会有窒息的危险。3、易引发中毒。天然气中本身含有硫化氢等成分，而空气不流通、燃烧不完全时会产生一氧化碳，容易引起人员中毒。天然气的危险性2020/1/105天然气泄漏原因民用天然气主要泄漏原因：1.管道泄漏；2.阀门泄漏；3.燃气表泄漏；4.燃具泄漏；5.胶管泄漏。2020/1/1062.宿舍结构介绍2020/1/107相关参数门上窗尺寸：0.2m*1m厨房窗尺寸：0.8m*0.4m三扇门尺寸：2m*1m泄漏管直径：0.032m气体流速：4m3/h（1.38m/s）观察面位置：以泄漏孔圆心为中心竖直和水平两个剖面2020/1/1083.GAMBIT模型构建2020/1/109制作分割面（split）2020/1/1010划分网格2020/1/1011设置边界条件2020/1/10124.利用FLUNT模拟计算2020/1/10135.计算结果（500步时密度）2020/1/1014密度分布（5步时）2020/1/[e-mail]清华大学公共安全研究院15速度（5步时）2020/1/1016密度分布（10步时）2020/1/1017速度（10步时）2020/1/1018密度分布（15步时）2020/1/1019密度分布（20步时）2020/1/10206.结果分析1.宿舍内燃气管道泄漏速度非常快，一旦发生泄漏，即使在窗户开启能够对流的情况下，很快也能充满整个室内；2.卫生间对燃气的流动基本没有阻碍作用；3.燃气泄漏至卧室的时间要滞后于其余房间。2020/1/10217.模型局限性1.对宿舍一些结构进行了简化；2.未考虑热量的影响；3.虽有两扇窗户设置为开启状态，但未考虑外界风力的影响。2020/1/1022汇报完毕！谢谢大家！