壓力水射流裝置通風驅(qū)散稀釋重氣泄漏技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，近年來重氣泄漏事故時有發(fā)生，給生態(tài)環(huán)境、居民的健康和安全以及社會穩(wěn)定帶來了嚴重影響。本文在著眼于目前重氣泄漏應(yīng)急技術(shù)和措施的不足之處，將壓力水射流技術(shù)應(yīng)用到泄漏重氣的應(yīng)急處置上，對壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋泄漏重氣進行實驗和數(shù)值模擬研究，該技術(shù)的特點是本質(zhì)安全、次生污染小。
　　本文采用理論、實驗和數(shù)值模擬三者相結(jié)合的研究方法。
　　首先是對射流基本理論、兩相流流體力學(xué)理論、重氣擴散基本理論和壓力水射流裝

2、置驅(qū)散稀釋重氣機理進行了研究，分析裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)和使用條件對其驅(qū)散稀釋重氣性能的影響，再在前人研究的基礎(chǔ)上確定了本文研究參數(shù)的范圍。本文設(shè)計和進行了實驗室二氧化碳氣體釋放和自由擴散實驗，對應(yīng)地用數(shù)值模擬方法模擬了氣體釋放和自由擴散的過程，通過定性和定量對比實驗數(shù)據(jù)資料和計算機模擬預(yù)測的結(jié)果，驗證數(shù)值模擬模型的可行性。
　　然后運用CFD計算機數(shù)值模擬軟件研究了不同噴嘴類型、喉管長度、擴散角的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及不同水壓和擺放方位的使用條件下

3、，壓力水射流裝置驅(qū)散稀釋二氧化碳的整個過程，分析不同裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)、使用條件對其驅(qū)散稀釋重氣性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，裝置裝有錐形實心噴嘴相比裝有空心噴嘴和直射噴嘴時，其驅(qū)散稀釋重氣的效果要好，在裝置開啟20s后CO2的驅(qū)散率從高到低依次為：95.16％，93.59%，91.15%；短喉管裝置相比長喉管和直管裝置有著更好的重氣驅(qū)散稀釋性能，在裝置開啟20s后CO2的驅(qū)散率從高到低依次為：95.16%，94.05%，86.31%；三種擴散管

4、角度中，45°和30°擴散管的裝置效果基本一致，在裝置開啟20s后的CO2驅(qū)散率分別為94.97%，94.78%，60°和15°擴散管裝置驅(qū)散稀釋重氣的效果較差；裝置使用水壓從1MPa增大到4MPa時，裝置性能有明顯提升，但是提升的幅度不斷減小，在裝置開啟20s后的CO2驅(qū)散率從高到低依次為：89.96%，95.16%，97.21%，97.60%；裝置在使用過程中，為了最大化其效果，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整出口方位。
　　接著，本