油罐火灾模型试验的安全性分析

采用数学计算和FDS软件模拟对缩小尺寸的油罐火灾模型试验进行安全性分析,得到火焰跳动频率、倾斜角、火焰高度和热辐射安全距离等参数数据,与实际的模型试验进行比较。模拟油罐的直径为1.7m、高度为1.7m,模拟试验中罐底距离地面0.3m,油罐上端开口,环境风速为0m/s及5m/s。结果表明,数学计算和FDS软件模拟的各种数据取最小值时和模型试验最为接近,因此该安全性分析具有可行性,同时建议保守地采取FDS下风向数值作为试验的安全距离。     

基于CFD的油罐全液面火灾热辐射分布研究

基于CFD技术对容量0.1~15.0 m~3油罐全液面热辐射分布进行数值模拟,建立火场热辐射分布模型,探讨热辐射的分布规律。模拟结果表明:大型油罐全液面火灾中,热辐射通量随目标点距油罐的距离先增大后减小;对于3×10~4 m~3汽油罐全液面火灾,目标点距罐壁的距离为0时热辐射通量较小,为2.68kW/m~2;距罐壁约26 m处热辐射通量达到峰值21.60 kW/m~2。油罐直径影响火场热辐射的分布强度和传播范围,罐壁高度影响火场热辐射的分布。     

关于着火油罐温度分布的研究

为了研究油罐在着火时的温度分布情况,进行了直径分别为1.0 m,1.5 m和2.7 m三种尺寸的油罐火灾实验。在实验中,分别测量火焰,罐壁和深层不燃烧油品的温度,分析和研究了着火油罐的温度分布。     

基于CFD的加油站储罐燃爆危险性分析

针对加油站收发油及清罐作业期间可能发生的事故,以加油站埋地油罐为例,针对50 m~3埋地储罐情况进行建模,开展数值模拟,计算发生爆炸事故时爆炸冲击波对油罐周围人员、设施的影响。模拟结果表明:油罐内爆炸产生的冲击波通过人孔井传出之后,在人孔井外爆炸超压均小于5 kPa。当人孔井内发生爆炸时,人孔井内局部区域冲击波超压超过2 kPa,人孔井外冲击波超压均小于2 kPa。     

地埋管换热器热响应测试与模拟研究

对48m深双U型地埋管进行热响应测试,并使用线热源模型对实验数据进行分析。计算得到该测试地点土壤导热系数为1.44W/(m.K),进水温度为37℃时,每米井深散热量为91.14W/m。在实验的基础上,建立地埋管全尺寸换热模型,该模型水流进口条件与实验一致,土壤导热系数、地下初始温度等均为实验测得数据。以换热量比较,模拟结果与实验结果相差6.8%。在验证模型精度的基础上,对50m、60m、70m埋深的单U及双U型换热器进行模拟比较。进水温度为36.85℃时,对于单U型管,单位井深换热量分别为59.19W/m、56.23W/m、53.40W/m;对于双U型管,单位井深换热量分别为94.16W/m、90.00W/m、85.93W/m。不同深度的地埋管,双U型换热性能优于单U型,散热量约高37%,但是单U型管出水温度低于双U型管。     

可燃液体自由表面燃烧特性的数值模拟

依据小尺度汽油燃烧实验模拟法确定边界条件,采用数值模拟方法进行汽油池火燃烧模拟。数值模拟结果和实验结果具有一致性:用非稳态数值模拟的火焰热辐射随燃烧的进行逐步增加;热辐射分布以火焰的高温区分布较强;火焰中各组分如氧气消耗量、C(s)等质量浓度与燃烧时间的无量纲关系曲线与燃烧过程的温度分布一致,且遵循双曲线变化规律。采用稳态模拟方法得到不同风速条件下火焰倾角与风速之间的变化曲线,有风时火焰温度较无风时增加,且随着风速的增加而增加(实际上存在某个临界风速);有风时火焰热辐射分布随火焰的倾斜而改变,下风向热辐射明显,上风向则较低,且热辐射波及范围较无风时增大。     

野外组合式软体油罐罐体材料燃烧特性研究

为了研究野外组合式软体油罐在不同辐射强度下的燃烧特性,通过锥形量热仪对软体油罐样本进行燃烧实验,选用25,35,50 kW/m2三种典型的热辐射强度进行研究,得到点燃时间、热释放速率、比消光面积、烟气生成速率、火焰形态等参数的变化规律.结果发现:热辐射强度为50 kW/m2时,点燃时间分别为25,35 kW/m2时的3...     

油罐火灾燃烧速度的动态变化特性

通过对直径为 1m、1.5 m和 2 .7m的油罐火灾实体实验的分析 ,获得了油品的瞬时燃烧速度的变化规律 ,并拟合了相应条件下的实验关联式。在此基础上 ,利用相似原理将实验结果推广到大直径油罐的火灾过程中 ,提出了预测燃烧速度动态变化的规律及其求解方法 ,并对一算例的计算结果进行了分析。     

爆炸荷载作用下土埋钢油罐动应力有限元计算

为了研究战时条件下爆炸荷载作用对土埋式钢油罐的强度问题,具体针对目前加油站使用较为广泛的30m3钢油罐,运用壳体动力有限元方法对其动力响应进行计算;并根据钢油罐的结构特性及其所受荷载形式,对危险截面和区域的动应力做了相应的数值分析;计算表明,在核爆冲击波作用过程中,油罐结构最大法向变形产生于跨中截面;对于地面超压常值为0.05MPa的核爆动荷载作用下埋深1.2m的钢油罐,最大动应力产生在钢油罐的中间截面且最大动应力均远小于材料的屈服应力.     

充装压力对全氟己酮抑制油类火焰的影响

设计和搭建了全氟己酮灭火剂抑制B类火焰效应实验系统和过火尾气采集装置,以此研究了灭火瓶充装压力对灭火过程中瓶内压力、喷嘴处压力、灭火剂输出流量、灭火时间和过火尾气组成的影响,采用离子色谱法测试尾气中HF含量,用气质联用法分析尾气的其它气体组分。结果表明,充装压力从1.5 MPa增加至4.2 MPa时,灭火剂喷射流量逐渐增大。充装压力在1.5～2.5 MPa时,喷射流量增幅约为30%,在2.5～4.2 MPa,喷射流量增幅约5%;随着充装压力的增加,过火尾气中氟化氢含量逐渐减少,降幅约40%。过火尾气中还含有六氟丙烯、七氟丙烷、全氟丙烷及全氟庚烷等含氟气体。