泄爆口强度对管内天然气爆炸流场的影响仿真

论文摘要

天然气管道处于泄漏燃烧状态时有可能引发管内天然气爆炸,爆炸流场受管道泄爆口强度的直接影响,但目前对于该方面的研究则较为薄弱。为此,选择内边界为80 mm×80 mm×600 mm的小尺寸矩形管道作为仿真研究对象,基于FLACS软件分析了管道在泄爆口承压泄爆、密闭、开口等3种工况下天然气爆炸火焰的传播特性,研究了泄爆口强度对管内爆炸压力、温度、火焰传播速度的影响规律。研究结果表明:①管道内甲烷/空气预混气体燃烧爆炸反应过程中,在泄爆口密闭的条件下,压力和温度上升至峰值后无明显下降趋势,而在泄爆口开口情况下,管道内压力迅速上升至峰值后急剧下降,温度上升至峰值后缓慢下降;②在泄爆口承压泄爆条件下,管道内压力和温度的变化趋势相似,均经过先上升至峰值后下降的过程,随着泄爆口承压能力的增加,管内压力峰值、温度峰值以及到达峰值的时间均增加;③压力峰值由大到小的工况依次为泄爆口密闭、泄爆口承压0.5 MPa、泄爆口承压0.3MPa、泄爆口承压0.1 MPa、泄爆口开口,温度峰值由大到小的工况依次为泄爆口密闭、泄爆口承压0.5 MPa、泄爆口承压0.3 MPa、泄爆口承压0.1 MPa、泄爆口开口,火焰传播速度峰值由大到小的工况依次为泄爆口开口、泄爆口密闭、泄爆口承压0.3 MPa、泄爆口承压0.5 MPa、泄爆口承压0.1 MPa。结论认为,泄爆口强度对管内爆炸压力与火焰传播速度的影响较为显著,而其对管内温度的影响则不明显。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 文虎,高慧慧,王秋红,罗振敏,蒋军成,张明广

关键词: 仿真,管道,天然气,泄爆口强度,爆炸,压力,温度,火焰传播速度,流场特性

来源: 天然气工业 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 西安科技大学安全科学与工程学院,陕西省煤火灾害防治重点实验室·西安科技大学,南京工业大学安全科学与工程学院

基金: 国家重点研发计划项目（编号：2016YFC0800100,2017YFC0804702）,国家自然科学基金项目（编号：51504190,51674193）,中国博士后科学基金项目（编号：2013M530430）,陕西省教育厅专项科研计划项目（编号：2013JK0947）

分类号: TE88

页码: 126-136

总页数: 11

文件大小: 4355K

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