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持续泄漏下障碍物迎风面燃气体积分数分布

作者:刘海静 杨晖 郝学军  
评论: 更新日期:2016年09月16日
不同风速下不同高度(1、3、5、10m)平面上甲烷辨识体积分数分布云图分别见图5~7。由图5可知,当风速为1m/s时,在z=1m平面上,近壁面甲烷辨识体积分数聚积宽度仅为2m,但随着高度的增大甲烷辨识体积分数分布范围向两侧扩大。在z=5m平面上,聚积宽度达到l2m。在z=10m处仍有较大聚积宽度,甚至能越过障碍物扩散到其背面。
 
 
 
由图6可知,当风速增大至5m/s时,在z=1m平面上,障碍物近壁面甲烷辨识体积分数聚积宽度达到l0m,危险体积分数范围分布高度比风速为1m/s时有所降低,约在5m以下。虽然在z=10m处仍可观测到甲烷辨识体积分数,但不足以构成威胁。
由图7可知,当风速为10m/s时,在z=1m平面上,障碍物近壁面甲烷辨识体积分数聚积宽度达到18m,但危险体积分数范围分布高度明显下降,在z=5m处已观测不到危险体积分数范围,分布高度在z=3m以下。
5 结论与展望
①在低风速(1 m/s)时,天然气泄漏对2~3层住户威胁最大;在中风速(5m/s)时,天然气泄漏对1~2层住户威胁最大;在高风速(10m/s)时,天然气泄漏对1层住户威胁最大,且易在近地面处迅速扩散。
②当风速较小时,天然气不易扩散,影响范围比较大。当风速增大时,天然气易被稀释到爆炸下限以下,虽然扩散更广,但造成的危害反而减小。因此,在低风速时,更要严密关注,以免造成更大的损失。
③在天然气发生泄漏后,受到威胁的楼层居民应尽快疏散,不要接打电话、开关电器,以免产生电火花,更不能吸烟、使用打火机。
④本文的模拟是建立在简化物理模型上的,在实际中,住宅小区地形更为复杂,建筑外形及大气参数更为多变。我们需进一步借助其他工具以及根据实际情况按比例设计物理模型描绘复杂地形,提高模拟的准确性。
 
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