泄漏引发液体过热爆沸机理及规律研究

为探究储罐泄漏引发液体过热爆沸的机理及规律,实验建立了小型装置,对爆沸过程中的气泡演化、压力及介质过热度响应进行研究。根据介质过热度的变化特征,提出表征沸腾延时程度的参数——过热时间,并建立相应描述过热时间的数学模型。实验结果表明,容器破裂后,大量气泡于介质内部产生并迅速成长,其成长可分为相对稳定阶段与加速成长阶段,而后引起明显的压力反弹。整个沸腾自上而下、自内壁向介质内部进行,且介质经历过冷—饱和—过热—饱和—过冷的循环过程。此外,实验发现初始压力的升高或初始液位的降低,都会使介质达到的最大过热度提高,尤其是50%初始液位时其介质最大过热度高达9.4℃。而随着初始压力或初始液位的升高,过热时间呈明显降低趋势,且初始液位升高时还会引起更明显的压力反弹。基于实验数据,对过热时间数学模型进行验证,结果表明数学模型计算结果和实验数据基本吻合。     

化学危险性气体泄漏扩散模拟及其影响因素

分析了描述易燃易爆及有毒有害气体泄漏扩散过程的数学模型 ,包括Gaussian模型、Gaussian轨迹烟云模型、BM模型、Sutton模型及FEM3模型。重点介绍了目前广泛使用的Gaussian模型及Gaussian轨迹烟云模型。针对事故泄漏扩散过程的复杂性 ,详细讨论了气象条件及地形条件对危险性物质泄漏扩散过程的影响 ,此外还对不确定参数的选取进行了探讨。     

事故泄漏源模型研究与分析

对事故泄漏发生发展的过程、机理及泄漏源形式进行了研究与分析。按泄漏源形式与特征的不同 ,将泄漏模型分为渗漏、泄漏和泄压元件泄放 3种泄漏类型。依据泄漏动态过程、物质特性及泄漏机理等的不同 ,对每类泄漏源分别讨论了多种事故泄漏模式 ,对各种模式发生的条件、特征进行了细致的阐述 ,给出了各种模式下的泄漏源强量化模型     

重气云团瞬时泄漏扩散的数值模拟研究

事故性泄漏多形成重气云团 ,其扩散行为与非重气云团有很大的不同 ,主要包括重力沉降、空气卷吸、云团加热和向非重气云团转变四个阶段。文中从控制重气云团扩散行为的微分方程入手 ,根据箱模型(boxmodel)及其他一些重气扩散模型 ,如IITHeavyGasModels模型和虚点源模型 ,采用向前插分和牛顿迭代的方法 ,针对ThorneyIslandTrialNo .0 0 8试验进行了数值模拟 ,得到了重气云团外形尺寸 (云团半径和云团高度 )和空气卷吸量随时间的变化关系以及下风向固定点处地面最大浓度值。数值模拟结果较好地反映了重气云团所特有的扩散行为。针对数值模拟结果与试验实测值之间存在的偏差进行了分析 ,结果表明 ,采用该方法进行重气云团瞬时泄漏扩散模拟是可行的 ,且模拟精确度高于IITHeavyGasModels模型     

基于GIS的重大危险源风险管理辅助决策系统

建立基于GIS（地理信息系统）的重大危险源风险管理辅助决策软件系统，包括数据管理、风险分析和事故应急救援辅助决策3个子系统。根据相关规范设计了数据结构，通过数据普查建立城市级重大危险源信息数据库；考虑模型计算精度和效率，建立事故后果模拟评价模型库，结合GIS技术实现重大危险源风险评价功能；在GIS平台上展现事故场景和周边环境，完成人员撤离路径选择、应急救援资源的检索和最短路径查找等操作，有力地辅助事故应急救援决策。通过液化天然气罐区泄漏事故的实例演示了系统各项功能。该系统目前已应用于某副省级城市的重大危险源监管工作，系统的实用性得到了实际验证。     

基于层流边界层理论的单组分液体蒸发速率的预测

对单组分液体蒸发模型的研究进展进行了总结。根据层流边界层理论和分子扩散理论,建立了层流环境下单组分液体蒸发的数学模型,并进行了风洞蒸发实验。将实验结果同新建模型的预测结果以及常用蒸发模型的预测结果进行了对比分析。结果表明,新建模型的预测结果与实验结果的偏差为33.5%,预测精度仅次于M ackay&M atsugu模型、NIOH-1模型和SUBTEC模型。在较低风速内,随着风速的增加,新建模型的预测精度逐渐增加;随着蒸发液体挥发性能的减弱,新建模型的预测精度增加。     

有轨电车地下车辆基地自然排烟方案研究

依据性能化设计理念,对南京河西有轨电车地下车辆基地的排烟方案进行设计。分析自然排烟方案,针对排烟竖井开口尺寸、竖井高度、隔层高度、侧面补风窗高度、挡烟垂壁长度等5个因素,在FDS中建立相应模型,并通过正交试验测定最佳排烟效率的组合。分析排烟量和烟气从竖井中排出后的高度发现,目标8 MW的火源功率不能满足自然排烟的安全性需求,地下车辆基地最终采用机械排烟方案。     

建筑物对氯气泄漏扩散影响的数值模拟

基于FLUENT软件的物质传输模块建立氯气泄漏扩散模型。考虑建筑物对氯气泄漏扩散的影响,针对不同的建筑物宽度、高度、泄漏口与建筑物的距离以及泄漏口与建筑物的相对位置等对氯气泄漏扩散进行数值模拟。结果表明:随着建筑物宽度增加,气体的高浓度区逐渐从建筑物两侧转移到建筑物顶部;随着建筑物高度增加,气体的高浓度区逐渐从建筑物顶部转移到建筑物两侧;随着距离的增大,越过建筑物的气体增加,在建筑物下风向的气体浓度就越高;泄漏源距离地面越高,泄漏气体扩散至地面的垂直距离增大,在相同的泄漏源强度和气象条件下,扩散至地面同等距离处的气体浓度越低;泄漏源在建筑物下风向时,受建筑物背部回流风场的影响,气体向建筑物方向扩散并逐渐向两侧扩散,同时使气体积聚在此不易扩散,导致泄漏源和建筑物背风侧的气体浓度较高。     

基于模拟计算的液氨储罐泄漏潜在危险性分析

在对液氨泄漏过程分析的基础上,根据两相流泄漏模型,初步探讨了液氨分别在常温高压和低温加压两种存储方式下潜在危险性的大小。当储罐破裂导致液氨泄漏时,常温高压储存下的泄漏速率大约是低温加压储存的两倍。因此,仅从安全的角度考虑,应优先采用低温加压的方式储存液氨。针对较危险的常温高压存储,通过模拟计算,分析了管道长度、管道直径、存储状态以及饱和存储温度对液氨两相质量泄漏速率的影响。计算结果表明,液氨处于饱和状态时的潜在危险性要大于不饱和状态。在饱和状态下,随着存储温度的升高,质量泄漏速率增加,潜在危险性增加。对于液氨通过管道泄漏,管道长度的增加将导致质量泄漏速率减少。而管道直径的增加将导致单位面积质量泄漏速率的增加。     

基于容量衰减速率的三元锂电池健康状态预测

为实现锂电池健康状态预测,延长电池的使用寿命,提高电池安全使用性能,针对电动车在实际工况下放电电流不断变化以及进行完全充放电循环次数较少的问题,提出一种基于容量衰减速率的电池健康状态预测模型。以额定容量为5 Ah的三元正极材料动力锂电池为研究对象,分别在环境温度为0、10、20、30、40℃的条件下进行放电实验。通过拟合电池容量随循环次数的变化曲线,得出电池容量随循环次数的衰减速率。讨论温度、放电倍率对衰减速率的影响,确定衰减速率随温度、放电倍率的变化规律,建立电池健康状态预测模型,并进行验证。验证结果表明本文模型的预测值与实际数据的平均相对误差为0.56%,能准确地对电池健康状态进行预测。