一维二氧化碳管道全孔破裂模型

在碳捕捉和储存(CCS)技术中,CO2主要通过高压管道从捕获点输送到储存点。一旦发生管道破裂引起泄漏,管道破裂条件、泄漏量大小与事故后果直接相关。因此,为了确保安全,必须对管道破裂后CO2管道流量等进行准确预测,特别是获取破裂条件,为大规模CCS项目的实施提供有效的技术支持。建立了一维(1D)计算流体动力学(CFD)管道破裂减压预测模型,通过使用精确的状态方程(PR,GERG)来实现更好的源强度估计。摩擦和传热的影响是通过动量和能量项来实现的。该模型适用于单相和气液两相减压流动。在两相模拟方面,通过引入质量和能量项来实现液/气转变。通过三个独立的减压流动实验验证了模型预测。此外,还研究了管壁粗糙度和管径对泄漏流量的影响。这项研究有助于提供一个可靠的与CCS相关的风险评估方法。