液化石油气蒸气爆炸事故的发生及其预防

1 概述 液化石油气是甲类危险性物质,其贮罐一旦破裂发生蒸气爆炸,将会发生象吉林和墨西哥那样难以扑灭的毁灭性灾害,其后果不堪设想。 液化石油气在贮罐或容器内是处于其沸点温度下储存的。储存方式有三种:常温压力储存、降温压力储存和低温常压储存。 (1)低温常压储存是将液化石油气置于具有双壁绝热夹层的贮罐内,以氨、甲烷、乙烯等介质做冷媒借助制冷装置使其液温保持在接近常压下的沸点温度。如丙烷为-42.7℃,异丁烷为-12.8℃。这种储存方式,无论贮罐液相或气相空间的罐壁产生裂缝,也不管裂缝有多大,均不会使罐内液体处于过热状态,因此,不会发生蒸气爆炸。     

太阳辐射对BiPV-Trombe墙内温度分布的影响

提出了一种新的BiPV-Trombe墙模型,并通过CFD方法对模型流道内空气的温度分布特点进行了数值模拟研究。分析了高度H=4m和宽度b=0.4m而太阳辐射变化时,空气温度分布的一般规律。结果表明,辐射增强时,壁面温度边界层厚度增加,在高度方向,近壁处温度分布与主流区略有不同;而在宽度方向,空气温度分布不均匀。空气进出口温差随着辐射的增强而增大,但是当辐射较大时,温差的增速减缓。     

体积占比不同的组合式石蜡相变传热数值模拟

石蜡组合式腔体的长、宽、高均为30 mm,内部用两个长30 mm、宽1.5 mm、高30 mm的铜板分割成3个腔体层,每个腔体层填充不同相变温度的石蜡.组合式腔体左壁面为加热面,其余壁面均绝热.在组合式腔体长、宽、高均不变的情况下,通过改变各腔体层的宽度来改变石蜡的体积占比,共设置7种排布方式.排布方式1:各腔体层均填...     

低温诱发岩石破裂的理论与数值模拟研究

低温诱发岩石开裂在油气开发、地热开采、液化石油气储存等方面都有所涉及,低温液体引起的岩石破裂值得关注。针对这一问题,首先运用热弹性理论获得平板模型单面遭受冷冲击时,其内部温度和应力演化的理论解。运用理论公式研究温度的传导规律和应力的演化特征,并分析换热系数对降温速率和拉应力增加速率的影响作用。结果表明,平板模型表面遭受冷冲击时,冲击边沿处温度先急剧降低,然后逐渐减缓,并最终达到与环境相同的温度;拉应力也先急剧升高而后逐渐降低,并最终降低至0。此外,为了重现冷冲击作用下岩石的破裂过程,揭示冷冲击参数对岩石低温下的破裂机制和特征,运用数值模拟方法研究岩石承受降温冲击作用下的裂纹扩展过程,分析换热系数对岩石温度和最小主应力分布的影响作用,并对不同换热系数条件下岩石产生的裂纹数量进行定量分析。数值模拟结果表明,增大换热系数不仅提高了换热边界的拉应力,使岩石更易于开裂,同时也增加了产生的裂纹数量和扩大了裂纹区的范围,有利于提高低渗透油气藏的渗透性。     

不同结构墙体的绝热性能数值分析

针对武汉地区夏季特征气候条件,利用计算传热学的方法对该地区不同结构墙体的绝热性能进行数值分析。在同一温度波连续作用下,墙体外壁面温度与是否采取绝热措施有关,与采用的绝热形式基本无关;在传热系数和热惰性指标相同的情况下,墙体的衰减度越大,墙体内壁面温度越低,节能效果越好;夏热冬冷地区既有建筑外墙节能改造宜采用外保温形式,新建建筑外墙宜采用自保温形式。     

高海拔隧道火灾烟气及温度场数值模拟研究

采用FDS建立典型双车道公路隧道,对海拔高度为500、4000 m的公路隧道发生火灾时的烟气蔓延特征及温度分布规律进行数值模拟分析,以得到低压、低温、低氧含量等高海拔环境对公路隧道火灾发展的影响规律.结果表明:相比较平原地区隧道,高海拔地区公路隧道火灾烟气最高温度更低,火焰高度更高,且近火源区的拱顶最高温度升温速度明显...     

昼夜温差大地区承台水化热温度场实测与模拟

以黄河某特大桥承台施工为背景,采用有限元软件进行三维温度场水化热分析,考虑分层浇筑,模拟承台在昼夜温差达20℃时采用两种不同管径和无冷却管时的温度分布规律,给出承台最高温度值的分布位置。数值模拟结果与实测结果吻合良好,根据计算结果提出了冷却管管径选择建议。     

排水箱涵气水两相流数值模拟

为降低排水箱涵腐蚀速率,预防特大排水箱涵因腐蚀造成的安全隐患,亟需研究排水箱涵腐蚀机理及规律。结合流体动力学数值模拟技术,利用流体体积模型模拟带有浅水波的气水两相流。设置气、液、箱涵壁面边界条件,模拟排水箱涵气水两相流,观察自由液面浅水波,分析气相和液相流场特征及气相涡流分布。结果表明,排水箱涵流体动力学数值模拟结果与实测数据、箱涵腐蚀理论一致。排水箱涵流体动力学数值模拟技术可为降低排水箱涵腐蚀速率提供数据支持。     

建筑热羽流影响下空气污染物跨楼层扩散特性

采用风洞实验和数值模拟,以单侧通风6层建筑为研究对象,考虑水平来流和太阳辐射引起的近壁面热羽流的耦合作用,探究了不同理查德森数Ri下建筑壁面热流运动、温度分布及污染物在竖直方向的跨楼层扩散传播特性。研究表明：当Ri≤5.64时,水平风力占主导,建筑2/3高度以下迎风面有明显的下行及向两侧的流动,1层释放的污染物对2层及以上楼层几乎没有影响,此时归一化净逃逸速度NEV^*基本保持不变;当Ri>5.64时,壁面热浮升力作用不能被忽略,随着Ri的增大,NEV^*明显增大,表明有更多污染物从1层室内扩散出来,沿迎风面向上运动的热流对高层室内产生影响,导致污染物跨楼层传播的风险增大。     

超大断面隧道不同工法引起软弱围岩变形机理分析

运用商用数值模拟软件模拟隧道开挖施工过程,通过对大断面隧道开挖引起塑性区分布、地层分层沉降的数值模拟成果的分析,得出了在同一围岩条件下,采用不同的施工方法开挖隧道引起地表变形、塑性区分布、地层分层沉降的特性和机理,在此基础上提出了相关的施工技术措施,使隧道在整个施工过程中都处于安全可靠控制范围之内。